基于遗传算法的可靠度计算法

基于可靠指标的几何涵义，采用遗传算法(GA)计算公路桥梁结构工程的可靠度，并期望能够在有限的模拟次数中达到精度要求，同时给出可靠指标和设计验算点，以适应公路桥梁结构工程中功能函数高次非线性和复杂性的情况。最后通过算例证明该法能很好地求出全局最优解。     

边坡可靠性评价的最优化Monte Carlo方法及应用

岩土力学参数具有一定的随机性和复杂性,在边坡可靠度指标计算过程中,功能函数常常为隐式表达形式,这对可靠性指标的求解带来一定的难度.借用响应面思想,利用试验结果拟合近似稳定系数计算方程从而替代隐式方程,并建立近似极限状态方程,则可很好地解决这一问题.介绍了最优化可靠度计算的基本思想,以广东高速公路仙水河大桥3号桥墩边坡为例,通过构造响应面函数,编制计算边坡可靠度的最优化方法及基于最优化原理的蒙特卡罗法Matlab程序,对该边坡的可靠性进行了评价.结果表明,基于响应面法的可靠性最优化方法用于边坡可靠度设计具有足够的精度,该方法求解简便,克服了传统方法受极限方法及随机变量概型限制的缺陷,求解精度高,为边坡可靠性评价提供了一条新的途径.     

基于Janbu法的边坡稳定可靠度分析

结合任意滑动面形式的Janbu条分法和JC的可靠度分析理论,从极限条件出发推导出可靠性分析的功能函数,给出基于Janbu法的可靠性功能函数的推导过程.根据土性参数对边坡的影响,选取土的粘聚力c和内摩擦角φ(取其正切值f)作为随机变量,并对非正态分布的c进行正态化.并根据随机场理论,分析了c、f相关性对边坡稳定可靠度指标的影响.     

基于Janbu法的边坡稳定可靠度分析

结合任意滑动面形式的Janbu条分法和JC的可靠度分析理论,从极限条件出发推导出可靠性分析的功能函数,给出基于Janbu法的可靠性功能函数的推导过程.根据土性参数对边坡的影响,选取土的粘聚力c和内摩擦角φ(取其正切值f)作为随机变量,并对非正态分布的c进行正态化.并根据随机场理论,分析c、f相关性对边坡稳定可靠度指标的影响.     

刚性抗滑桩随机可靠性分析

为了计算刚性抗滑桩稳定性可靠度指标及失效概率, 首先建立了抗滑桩锚固段内桩侧土体受压稳定性的功能函数, 然后引入验算点法(JC 法)对失效模式进行计算, 得出了可靠度指标和相应的失效概率。通过实例对比了JC法与安全系数法计算结果, 结果表明, 在安全系数满足要求的条件下, 失效概率仍偏高, 故在抗滑桩的设计计算中有必要引入可靠度理论。     

边坡稳定计算中的可靠度分析

提出了一种应用可靠度理论进行边坡稳定性计算的实用方法。该方法利用“三σ准则”估计基本变量的标准差和变异系数，采用传递系数法建立功能函数，计算边坡的可靠指标和失效概率。     

水平受力桩的可靠度分析

结合水平受力桩可靠度的设计验算点法和桩—土体系表层参数响应法 ,分析了水平受力桩的可靠度 ,计算了水平受力桩的可靠指标和失效概率 ,同时对随机变量的变异性对水平受力桩的可靠度的影响也进行了研究。     

矿井出水点多水源判别方法

根据已知水源、出水点典型化学离子组分含量等数据,采用运筹学方法,建立矿井出水点多水源判别数学模型,并利用简约梯度法对模型进行求解。在模型求解过程中引入的松弛变量具有重要的物理意义,如果解中松弛变量取值较大,则意味着存在未知水源。采用文献及矿山实际数据进行验证,结果表明,该方法不仅适用于多水源出水的情况,判别已知水源是否与出水点导通,计算各水源在出水中所占的比例,而且还能揭示是否存在未知水源。     

基于ANSYS的位移函数法回归初始地应力计算

根据地应力实测资料以及地质构造条件，运用位移函数法理论，在ANSYS中实现对工程区初始地应力的三维有限元回归计算，结果表明该方法可靠适用。     

随机场理论在桩基承载力可靠度分析中应用

根据Vanmarcke提出的土层概率模型、土性相关距离的定义及方差折减函数的基本性质,描述土性参数的空间变异性.并运用空间递推平均法及其改进方法分别求出相关距离.通过实例采用JC法计算单桩竖向承载力可靠度指标.论文目的在于提供合理的解决问题的思路和统计计算方法,这些方法同样适用于其他地基承载力可靠度分析应用.     

考虑采动影响的ACI-RMR法矿山巷道围岩质量分级研究

为了充分反映矿山开采过程中开采扰动对巷道围岩质量的影响，在传统岩体质量分级RMR法的基础上引入巷道埋深、巷道存续时间、巷道高跨比、巷道间柱宽度和分段高度等5个采动影响指标，构建采动影响巷道围岩质量分级指标体系。引入拉格朗日乘子法耦合层次分析法（AHP）和CRITIC法对各指标进行组合赋权，将该组合权重导入理想点法（IPM）构建考虑采动影响的AHP-CRITIC-IPM改进RMR法（ACI-RMR法），将ACI-RMR法应用于某金属矿山进路巷道围岩质量分级并与RMR法分级结果进行对比。结果表明：部分测点的ACI-RMR法分级结果较RMR法分级结果出现等级降低或相同等级评分值下降的情况，结合工程实际证明ACI-RMR法较RMR法更能反映开采扰动对巷道围岩质量的影响，为矿山安全生产与设计提供参考。     

基于随机有限元理论的连拱隧道结构可靠性分析

应用基于神经网络的随机有限元方法, 把截面抗压强度条件视为承载能力的极限状态, 把截面受拉开裂条件视为正常使用的极限状态, 进行某高速公路连拱隧道衬砌结构可靠性分析, 得出了衬砌结构可靠度指标的分布规律和衬砌结构的概率破坏规律。按照抗压条件计算, 衬砌结构的最小可靠度指标位于拱墙的侧部, 而最大可靠度指标位于拱顶部位, 说明隧道衬砌结构的受压破坏容易发生在拱墙的侧部; 按照衬砌结构的抗裂条件计算, 衬砌结构的最小可靠度指标位于拱顶部位, 而最大可靠度指标位于拱墙的侧部, 说明隧道衬砌结构的受拉破坏容易从拱顶部位开始, 而拱墙侧部产生受拉开裂的可能性较小。     

煤矿采区主生产系统可靠性优化探讨

研究了采区主生产系统的可靠性优化分配问题。引入了一种新的费用函数(effort function)模型。以系统花费最小为目标函数,系统目标可靠性为附加条件,利用拉格朗日乘数法建立非线性规划方程,最后通过2组测试数据计算并分析各参数对优化分配的影响。结果表明该模型简单易懂,所带参数含义明确,便于应用。     

浅孔留矿法开采倾斜薄矿脉时围岩稳固性研究

浅孔留矿法适用于围岩中等稳固倾斜薄矿脉的开采。云南某金矿矿体赋存条件适合采用浅孔留矿法,但该矿回采指标极不理想。生产实践表明,采场围岩不稳固是造成回采指标不够理想的主要原因之一。为了研究围岩稳固性对回采指标的影响程度,必须研究岩体力学参数取值。运用Flac3D建立多种采场结构参数模型,加载后进行应力应变数据分析,模拟结果显示,在保持原有结构参数不变的条件下,将采场长度由32m增加到40m、顶柱高度由3m增加到5m,采场上下盘围岩在回采和放矿过程中能保持相对稳固。为了进一步证明模拟计算结论的可靠性,该矿就新方案进行了工业试验,结果显示,试验采场回收率达到70.31%,贫化率达到9.80%,与原有方案相比,回采指标有明显改善。可见,采用数值分析法来研究浅孔留矿法围岩稳固性,可以有效提高回采指标。     

重要抽样法在计算地基承载力可靠度中的应用

该文分别采用ＪＣ法以及Ｍｏｎｔｅ—Ｃａｒｌｏ方法中的随机投点法和重要抽样法来计算地基承载力失效概率和可靠度指标,结果表明采用改进的搜索适应重要抽样法具有很大的优越性。一方面,它能适应极限状态方程的非线性以及随机变量的非正态,另一方面,它克服了随机投点方法的突出缺点,减少了模拟计算次数,提高了抽样效率和计算精度。     

基于有限元极限平衡法的岩土结构稳定分析

边坡失稳是一种严重的地质灾害,土压力与地基承载力问题也可采用边坡稳定分析思想进行分析,因此边坡的稳定分析研究至关重要。目前,针对边坡稳定性的分析方法大都存在一些不足,刚体极限平衡法需要引入一定假定条件才能求解;有限元强度折减法在某些情况下可能会存在违背材料自身性质;有限元极限平衡法则可以避免上述问题,该方法理论上可用于任何工况下土体结构的稳定性分析。基于此,本文对传统极限平衡理论进行了扩展,并对土体内某一点的极限平衡状态与土体沿整个滑动面的极限平衡状态之间的关系进行了探讨,进而定义了土体沿滑动面的安全系数,以此作为土体整体与局部稳定性评价标准。将有限元极限平衡法用于土力学三大经典问题的分析,结果表明有限元极限平衡法具有可行性。     

全力扭方位计算公式的全新数学推导

全力扭方位的数学本质是在给定的约束条件下求装置角,使得方位变化达到最大。文献中已有的几种求解方法在求解过程中没有考虑约束条件,这使得有关计算公式缺乏严格的数学基础。使用有约束极值问题的标准求解方法——拉格朗日乘数法对全力扭方位问题重新进行了数学表述,并推导出了最优解的计算公式。     

基于可靠度理论的排土场边坡稳定性分析及参数敏感性研究

采用基于可靠度理论的Monte-Carlo法对一排土场边坡进行可靠性和稳定性分析,得出了该边坡的稳定性安全系数、可靠度指标和失效概率,与传统基于极限平衡理论的定值分析方法相比,可以更加客观真实的对稳定性作出评价。并在此基础上开展了土体参数的敏感性研究,结果表明,土体颗粒内摩擦角的变异性对可靠度指标的影响大于黏聚力变异性的影响,重度变异性对可靠度指标的影响最小。