《水工统标》和《建工统标》可靠度理论应用的异同

从设计原则及适用范围、荷载的统计分析、设计表达式、分项系数的确定原则、荷载组合原则、荷载组合系数、荷载的代表值、短期和长期效应组合八个方面对可靠度理论在《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》和《建筑结构设计统一标准》中的应用情况进行了分析比较，主要指出了其不同之处。从而可以避免一些概念上的混淆，为制定或修订相关设计规范的人员参考。     

结构可靠度分析的响应面法和随机响应面法的比较

从拟合功能函数方法、计算精度与效率、收敛性等方面对响应面法和随机响应面法进行了系统地分析.算例表明:与响应面法相比,随机响应面法实现了真正意义上的非侵入式分析.响应面法采用二次多项式响应面函数仅仅在验算点附近能较好地拟合真实功能函数,而随机响应面法采用高阶Hermite随机多项式,能在整个空间上很好地拟合真实功能函数.当随机变量个数较少时,随机响应面法的计算精度和效率均优于响应面法.并且随机响应面法可进行自身的收敛性分析,确定最优阶次的计算结果作为精确解,其收敛性也优于响应面法.     

联合分布函数构造的Copula函数方法及结构可靠度分析

不完备概率信息条件下变量联合分布函数的确定及其对结构可靠度的影响还缺少系统地研究。为此,提出了基于Copula函数的变量联合概率分布函数构造方法,并分析了不同Copula函数类型对结构可靠度的影响规律。首先,简要介绍了基于Copula函数的变量联合分布函数构造方法。其次,提出了构件失效概率计算的直接积分方法。最后以构件可靠度问题为例研究了Copula函数的类型对结构可靠度的影响规律。结果表明：不完备概率信息条件下构件可靠度是不唯一的,表征变量间相关性的Copula函数类型对构件可靠度具有明显的影响,不同Copula函数计算的构件失效概率存在明显的差别,这种差别随构件可靠指标的增大(或失效概率的减小)而增大。Copula函数尾部相关性对结构可靠度具有重要的影响。当功能函数的失效区域位于Copula函数尾部时,计算的失效概率明显比没有尾部相关性的Copula函数的失效概率大。基于功能函数的均值和标准差计算的可靠指标不能反映Copula函数的类型对结构可靠度的影响,而基于功能函数实际分布求得的失效概率则可以有效反映不同Copula函数对结构可靠度的影响。     

钢闸门结构时变抗力模型及其可靠度分析

根据现有文献资料,对影响钢闸门结构构件抗力衰减的主要因素钢材锈蚀进行了统计分析,得到了锈蚀规律。在此基础上,进一步分析得到了闸门构件抗力的衰减模型。并以受弯构件为例,对φ(t)是确定性函数和随机变量、荷载是时不变和时变情况的可靠度进行了分析计算,从而为现役闸门结构使用年限的预测和维修加固奠定了基础。这些工作目前在国内还是首次。     

基于多维Gaussian Copula的岩土体设计参数概率转换模型构建方法

岩土工程中经常需要基于直接测量参数去预测设计参数,概率转换模型是确定设计参数真实分布范围的有效工具.常用的基于多维正态分布的概率转换模型构建方法容易引起误差且受边缘分布类型限制.为此,提出了基于多维Gaussian Copula的岩土体设计参数概率转换模型构建方法.以全球黏土数据库CLAY/6/535为例验证了所提方法...     

中国与欧洲规范关于坝坡抗滑稳定分析方法的比较

对中国《碾压式土石坝设计规范》(DL/T 5395-2007)和欧洲岩土工程设计规范Eurocode 7关于坝坡抗滑稳定分项系数设计方法进行了较为系统的比较.着重比较了分项系数设计法的分项系数取值、参数特征值取值以及抗滑稳定计算方法三方面.通过一个土石坝算例研究了中国与欧洲规范关于分项系数设计方法在土石坝抗滑稳定分析中的应用,并从相当安全系数和失效概率两方面对两规范安全度水平进行了对比.由算例分析可以看出基于概率极限状态设计原则的分项系数设计方法可以更好地考虑设计参数的不确定性.欧洲规范设计的土石坝抗滑稳定失效概率明显大于中国规范设计的土石坝抗滑稳定失效概率.基于Eurocode 7推荐的Schneider方法和中国规范规定的小值平均值确定的特征值计算的失效概率略大于采用参数均值计算的失效概率.     

土水特征曲线试验单阶段贝叶斯优化设计方法

直接测量土水特征曲线（SWCC）十分耗时。因此，SWCC试验通常只能获得有限的试验数据，基于有限数据估计SWCC不可避免地存在不确定性。因此，合理地确定试验方案（即指定SWCC测点控制变量的值），以提高试验数据的价值，减少所估计SWCC的不确定性十分重要。基于SWCC模型参数先验信息和试验仪器信息，提出了一种SWCC试验单阶段贝叶斯优化设计（OBEDO）方法。首先，所提方法通过离散试验控制变量（比如基质吸力）生成试验方案设计空间；设计空间中的候选试验方案由控制点及附加点构成，其作用分别为控制SWCC的主要趋势和降低SWCC的不确定性。然后，采用期望效用量化候选试验方案对应数据的价值，并利用子集模拟优化（SSO）方法搜索具有最大期望效用的候选试验方案。最后选取具有最大期望效用的候选试验方案为最优试验设计方案。通过一个SWCC试验设计实例说明了所提方法的有效性。结果表明，所提方法可为考虑不确定性条件下的SWCC试验设计提供一个合理的工具。