基于差分原理的重力坝深层抗滑稳定可靠度研究

为分析重力坝双斜面深层抗滑稳定可靠度,依据刚体极限平衡等安全系数法建立的极限状态方程为隐式且非线性程度较高,传统验算点法难以直接应用,采用基于差分原理的二次二阶矩(SORM)可靠度方法有效解决了该问题并计算出单一双斜面滑移通道的可靠指标;当重力坝基岩地质条件复杂、存在多条滑移通道,且滑移通道间存在共结构面的关联性,则基岩整体构成一个失稳的串联系统,在前述方法的基础上采用体系可靠度宽窄界限法,提出了重力坝基岩整体抗滑稳定可靠度计算方法。结合重力坝典型工程案例,应用该方法研究了坝基深层各单一滑移通道的可靠度以及基岩整体稳定可靠度,并采用蒙特卡罗法(MC)验证了该方法的精度和适用性。     

点可靠度计算方法进展

详细阐述了结构点可靠度计算方法，对改进的一次二阶矩法，JC法，几何法，高次高阶矩法，响应面法，蒙特卡洛法，随机有限元法等方法进行了分析。结果表明。对于极限状态方程线性或非线性程度不高的简单结构。用一次二阶矩法计算可靠度足以满足要求，且简单易行，对于大型复杂结构。其功能函数一般不能显示表达，大多是非线性的高次方程，应用响应面法，蒙特卡洛法，随机有限元法则具有一定的优势。     

水闸闸室稳定结构体系可靠度探讨

水闸闸室结构最主要的失稳模式是滑动失稳、强度不够失稳和闸室上浮失稳.本文为了分析水闸闸室稳定性的结构体系失效概率,首先分别建立水闸闸室结构抗滑稳定性和应力强度稳定性以及抗闸空上浮的功能函数.然后利用结构可靠度分析一次二阶矩法中的验算点法分别对三种失效模式进行计算,得出四个相应的可靠度指标.将三种失稳模式视为串联系统,由界限区间法计算结构体系可靠度指标,最后由结构体系可靠度指标计算出水闸闸室稳定性的结构体系失效概率.     

基于验算点法的重力式挡土墙结构可靠性分析

重力式挡土墙结构最主要的失稳模式是滑移失稳、倾覆失稳和地基承载力失稳。该文对重力式挡土墙结构的3种失稳模式进行分析,建立对应的可靠度分析模型,引入结构可靠度分析一次二阶矩法中的验算点法(JC)法分别对3种失效模式进行可靠度分析,得出相应的可靠度指标及其失效概率。将3种失效模式视为串联系统,由结构体系稳定性分析中的宽界限法近似计算挡土墙结构的体系失效概率。根据上述方法,利用Matlab编制相应的程序计算了某个挡土墙的实例计算,得出了该挡土墙结构失效概率的界限,同时对其进行了参数敏感性分析。     

悬臂式挡土墙结构可靠度分析

介绍了结构可靠度分析中的一次二阶矩验算点法(JC法),并建立了悬臂式挡土墙的可靠度分析模型,该模型综合考虑了填土的重度、内摩擦角、挡土墙与基底之间的摩擦系数等的不确定性,为实际工程设计提供参考。     

基于RVM-AFOSM模型的边坡可靠度分析

针对边坡稳定计算中的不确定性问题,提出基于相关向量机(RVM)的可靠度计算方法。模型利用RVM实现了对边坡安全系数的快速、准确估算,并推求模型导数,解决了传统计算的极限状态函数无法显式表达、难以求解导数的问题。随后,模型采用改进的一次二阶矩(AFOSM)进行可靠度计算,充分发挥其设计验算点位于失效面上的优势,使可靠度计算结果更加准确。对多层边坡实例的可靠度计算结果证明,RVM-AFOSM模型具有计算效率高、计算结果准确、简单易用等优势,因此基于该模型的边坡可靠度分析是可行的,具有良好的应用前景和工程价值。     

基于一次二阶矩法渡槽系统模糊可靠度分析

为了更合理地评价钢筋混凝土渡槽结构在正常使用极限状态下的安全可靠性,针对在役钢筋混凝土渡槽结构,考虑影响其结构稳定性因素的随机性及模糊性,基于一次二阶矩法建立了渡槽结构底板与侧墙抗裂随机模糊可靠度模型,编制了相应的程序,并利用PNET法针对某工程实例进行了系统模糊可靠度分析。结果表明:在相同条件下,中心点法和验算点法可靠性指标计算结果与建立的模糊可靠度方法基本一致,验证了模糊可靠度方法的正确性;在不同条件下,渡槽系统可靠性指标随着考虑相关变量因素的增多而减小,这与实际情况相符,即考虑变量的随机性与模糊性更接近于结构真实情况,所得解更为合理;传统可靠度计算方法所得抗裂能力可靠性指标结果偏大,高估了渡槽结构整体的可靠性,采用传统方法得到的极限状态设计值偏于不安全,实际工程中应考虑影响因素的随机模糊性。     

混凝土重力坝的结构可靠度分析

应用可靠度理论对混凝土重力坝进行结构稳定分析,方法采用一次二阶矩法。通过计算机编程,计算出了某重力坝基面抗滑和抗压两个极限状态的可靠度及相应的失效概率。结果与蒙特卡罗法计算结果对比分析相差在1%以内。说明一次二阶矩法可以作为混凝土重力坝可靠度的计算方法。     

可靠度分析的数值解法

本文提出的多重降维解法、点可靠度-分位值图解法及改进一次二阶矩法,可用于计算水工结构的可靠度或可靠指标.本文方法可有效地分析在具有不规则分布的推算变量(如库水位)作用 下的大坝的可靠度     

雨水管道水力设计的可靠性计算

雨水管道水力设计中，由于各水力因子的不确定性，管道的过水能力是一随机变量。文中分析了各水力因子的不确定性，并通过一次二阶矩法求过水能力的统计参数，给出了过水能力的均值、变差系数的计算式以及管道水力设计可靠度的计算式和计算方法。算例表明，现行的水力计算方法，水力设计的可靠度较低。     

基于支持向量机的重要抽样方法

在结构可靠度分析中,对于非线性的隐式极限状态方程,与一次二阶矩方法相结合的传统响应面方法一般并不适用。支持向量机算法较好地解决了小样本的统计学习问题,为解决有限样本情况下结构极限状态功能函数的重构提供了有力的理论基础。基于回归支持向量机方法,采用有限的经验点重构结构极限状态方程,结合重要抽样方法计算非线性的隐式极限状态方程结构的可靠度。该方法相对传统响应面方法在结构计算工作不增加的条件下,可以获得高精度的解,能较有效地解决非线性的隐式极限状态方程的结构可靠分析问题。     

压力钢管可靠度分析方法探讨

考虑荷载的随机性及管壁材料的统计特性 ,从概率角度出发 ,利用改进的一次二阶矩法 ,对水平放置的压力明钢管跨中截面的强度可靠度作了初步探讨 .结果表明 ,安全系数法偏于保守 ,采用结构可靠度分析方法进行设计更为合理     

Nash模型参数估计的熵法

本文提出了一种Nash模型参数估计方法——熵法。该法以Nash模型的数学表达形式同于Γ分布为基础，应用最大信息熵原理，构造参数估计方程；然后将对数均值展为泰勒级数，并略去高阶项，导出相应的计算公式。通过假想水文资料检验这一方法，并与矩法的估计值相比较，结果表明本文提出的方法优于矩法。     

基于响应面法的边坡稳定逆可靠度设计分析方法

岩土工程稳定性潜在失效风险问题日益引起人们的重视。分析了岩土边坡极限平衡理论特征，针对其滑动模式的稳定性系数计算公式为隐式表达，逆可靠度极限状态方程偏导数不易求解等问题，以极限理论中的Bishop模式为例，结合响应面途径，导出了将边坡稳定性系数隐式表达函数近似为显式二次多项式的简化方法。然后将其与基于一次二阶矩的结构逆可靠度算法融合，构建出基于风险控制的边坡稳定逆可靠度分析设计方法。基于该设计方法得出的方案具有可靠度与稳定性系数的双重控制指标。通过对示例边坡的拓展分析，阐述了该方法的实施过程，展示了边坡稳定失效风险与稳定系数的关系及相关因素对风险影响程度的分析方法。本文为边坡工程的风险设计提供了有效的可选途径。     

地下水可开采量可靠性分析的模糊-随机方法

本文在阐述模糊概率和截集λ的概念的基础上,将模糊信息引入确定地下水可开采量的风险分析中,建立了模糊-随机风险估算模型。通过对模型中的参数进行模糊化处理,用改进一次二阶矩法计算了地下水过量开采的模糊风险率。应用实例表明:对应于不同的截集λ,得出的模糊风险率均为一个过渡区间,较经典概率统计中确定的系统"安全"或"不安全"之间的截然划分更符合工程实际情况,也为决策者提供了更多的风险信息;另外,因模型中同时考虑了地下水系统中客观存在的随机性与模糊性,在一定程度上提高了评价结果的可靠度,减小了地下水水源地开采的风险。     

考虑非正态变量相关性的重力坝抗滑稳定可靠度研究

为了研究相关非正态变量对重力坝抗滑稳定可靠指标的影响,采用Jc法、映射变换法和实用分析法计算了具有独立非正态变量时某重力坝抗滑稳定的可靠指标,以及用二阶矩矩阵法计算了非正态变量抗剪断摩擦系数f和黏聚力c字在相关性时重力坝抗滑稳定的可靠指标。通过计算分析表明：理论上Jc法、映射变换法、实用分析法三种方法对独立非正态变量的正态化处理方式有所不同,但对于文中实例计算结果基本一致;当变量间不考虑相关性时二阶矩矩阵法蜕化为Jc法;重力坝抗滑稳定的可靠指标随着f和c之间负相关系数的减小而增大,f和c’采用正态分布概率模型计算的重力坝抗滑稳定的可靠指标比f和c采用对数正态分布概率模型计算的重力坝抗滑稳定的可靠指标小。     

波浪引起海床土体液化的概率研究

首先根据波浪荷载在海床内产生的循环应力比和海床土体的循环阻抗比,采用可靠性分析法,建立土体抗液化安全余量的表达式。根据一次二阶矩法,考虑波浪和土体参数的变异性,计算了黄河口水下三角洲埕岛海域某石油平台附近场地在6、8和10级风浪下的液化概率。风浪等级越大,抗液化安全系数越小,液化概率越大。如果该场地要求液化概率控制在5％以内,安全系数需大于1.8,可靠指标需大于1.6。然后分析了参数变异性对可靠指标的影响,得出波高比波长和土体标贯击数比黏粒含量对液化可靠指标的影响大的结论。最后研究了参数之间的互相关性对液化可靠指标的影响,对可靠指标大于零的情况,忽略参数之间的互相关性会得到偏大的可靠指标,高估海床土体的抗液化性能。     

土坡稳定Hasofer-Lind可靠度指标的计算方法

工程中较为常用的是Hasofer和Lind提出的不变二阶矩可靠度指标,可采用正交变换法、MonteCarlo法、优化等方法求解β值。使用优化方法求解Hasofer-Lind可靠度指标,避免了相关变量的独立变换以及求极限状态函数对基本变量的偏导数这两个问题。本文明确了Hasofer-Lind可靠度指标的物理意义,提出了Hasofer-Lind可靠度指标在Fortran语言中的优化求解方法,通过与Excel规划求解器计算结果对比,表明本方法计算结果可靠,多变量情况下可靠度指标能够迅速收敛。该方法直接在基本变量空间求解,与已有的利用Fortran语言编制的边坡稳定程序无缝连接,除了可以用于求解边坡稳定分析中c和φ相关问题之外,还可以计算考虑土工参数空间变异情况下的土坡可靠度指标。     

原始随机空间内结构可靠度的分析方法

本文研究了原始空间内的结构可靠度分析方法，这种方法不需要将非正态随机变量映射或当量正态化为正态随机变量，因而特别适合于当随机变量的概率分布函数不存在显式时结构的可靠度分析．本文分别给出了原始空间内结构失效概率的一次和二次计算公式，通过３个算例证明了本文方法的可行性．