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桩基承载力可靠性研究与计算分析

路基工程 2008年第2期 94-96页

作者：王峰李亮郑晓城中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

首先利用已有的桥梁桩基土性参数作为土层的统计对象并建立与桩基承载力有关的土性随机场;同时,对同一场地的多根桩基承载力进行适当折算并对有关概率分布的参数进行估计,在建立以沿深度方向的一维齐次正态随机场作为单桩轴向承载力的... 详细信息

首先利用已有的桥梁桩基土性参数作为土层的统计对象并建立与桩基承载力有关的土性随机场;同时,对同一场地的多根桩基承载力进行适当折算并对有关概率分布的参数进行估计,在建立以沿深度方向的一维齐次正态随机场作为单桩轴向承载力的数学模型的基础上,建立单桩轴向承载力的概率模型。最后利用该模型对桩基承载能力的可靠性指标进行计算并评估。结果表明,方法是合理且有效的。

关键词：单桩承载力可靠性分析极限状态方程

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弹簧强度可靠性算法的误差分析

机械设计与制造 1995年第4期 7-9页

作者：李育锡西北工业大学

本文对机械零件可靠性算法作了简要介绍，并通过弹簧的实例，分别采用中心点法，验算点法以及蒙特卡洛法对弹簧的静强度和疲劳强度进行可靠性计算，比较了各算法的误差大小，说明了各算法在弹簧强度可靠性计算中的实用性。

关键词：基本变量极限状态方程验算点中心点机械零件

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抗滑桩可靠度分析与计算

路基工程 2006年第4期 63-66页

作者：李强罗书学彭雄志西南交通大学土木工程学院四川成都610031

现行支挡结构中抗滑桩的设计采用地基系数法,其本质为定值法。传统定值法存在诸多不足之处,基于可靠度理论的分项系数法是今后设计方法趋势,针对抗滑桩受弯破坏、受剪破坏及锚固段桩侧土体破坏三种主要失效模式,分别建立了极限状态方程... 详细信息

现行支挡结构中抗滑桩的设计采用地基系数法,其本质为定值法。传统定值法存在诸多不足之处,基于可靠度理论的分项系数法是今后设计方法趋势,针对抗滑桩受弯破坏、受剪破坏及锚固段桩侧土体破坏三种主要失效模式,分别建立了极限状态方程。用C语言开发了M-C法计算可靠指标的计算程序,计算了20根抗滑桩,得出了目标可靠指标β,满足设计要求。

关键词：抗滑桩极限状态方程统计参数可靠指标

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框架机构的自动生成及体系可靠度

河海大学学报（自然科学版） 1992年第2期20卷 104-110页

作者：李宏吴世伟吕泰仁河海大学工程力学系

本文针对框架结构体系,基于结构矩阵分析来自动生成机构的极限状态方程,提出了寻找主要机构的失效树路径即“机构产生阶段分枝法”。

关键词：框架结构失效树极限状态方程体系可靠度结构可靠度

考虑渗透系数变异性的堤防渗透破坏概率分析方法

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科学技术与工程 2020年第7期20卷 2858-2863页

作者：柯浩进王媛冯迪河海大学岩土力学与堤坝工程教育部国家重点实验室土木与交通学院隧道与城市轨道工程研究所南京210098

堤防对中国人民生命财产安全有着重要的保护作用,目前针对堤防渗流破坏概率分析的研究有较多局限性,存在渗流破坏极限状态方程单一,无法考虑随机因素影响等不足。通过在有限元方法中将渗透系数视为随机变量的手段实现随机渗流分析,针对... 详细信息

堤防对中国人民生命财产安全有着重要的保护作用,目前针对堤防渗流破坏概率分析的研究有较多局限性,存在渗流破坏极限状态方程单一,无法考虑随机因素影响等不足。通过在有限元方法中将渗透系数视为随机变量的手段实现随机渗流分析,针对堤防渗流破坏可能发生的位置及其形式根据土体的受力情况构造渗流破坏极限状态方程,建立了堤防随机渗流计算有限元模型,对比分析了变异系数对堤防渗流场的影响,结合改进的验算点法(JC法)理论进行可靠度分析,结果表明变异系数变大会使得水力梯度标准差增大及局部破坏概率增大。

关键词：堤防渗透稳定极限状态方程随机 JC法可靠度

基于改进不平衡推力模式的边坡稳定性分析及程序实现

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基于改进不平衡推力模式的边坡稳定性分析及程序实现

作者：张月英湖南大学

学位级别：硕士

边坡的可靠性分析是工程界所关注的重要问题之一。在传统的边坡分析中,极限平衡方法是边坡稳定分析应用最广泛的方法。其中的一些简化算法如不平衡推力法因为具有计算简单、适用而又方便的优点,在水利部门、铁路部门得到了广泛应用。然... 详细信息

边坡的可靠性分析是工程界所关注的重要问题之一。在传统的边坡分析中,极限平衡方法是边坡稳定分析应用最广泛的方法。其中的一些简化算法如不平衡推力法因为具有计算简单、适用而又方便的优点,在水利部门、铁路部门得到了广泛应用。然而不平衡推力法的计算精度却有待进一步的探讨。另外地下水、坡面堆载、地震力是滑坡发生的基本诱因,是不容忽略的因素。在边坡的稳定性分析中考虑边坡材料的不确定性因素,在稳定性研究的基础上进行边坡的可靠性研究,具有广泛的应用前景和重要的工程实际意义。针对稳定性系数计算式为隐函数的边坡可靠性中功能函数无法直接建立的难题,将传统的响应面思路与稳定性分析方法结合,形成新的边坡稳定可靠性响应面分析方法。本文阐述了边坡稳定性分析和可靠性分析基本原理,深入探讨了不平衡推力法的固有缺陷及各个因素对误差的影响,提出了改进方法“中点对称变坡法”。然后考虑了地下水、坡面堆载、地震力三因素及锚固力和加筋力的影响,建立了新的边坡稳定性分析模型。其次,针对边坡可靠性计算中安全系数不是显式表达式的复杂情况,将Morgenstern-Price法或改进前后不平衡推力法作为模拟计算技术,形成了一种新的基于Morgenstern-Price法或改进前后不平衡推力的响应面方法。在这些理论的基础上,利用VB语言继续开发了Windows环境下运行的土质边坡可靠度分析软件。程序适用于多土层非均质任意形状滑裂面的边坡,在适用范围上具有很大的灵活性,对随机变量的分布情况及相关情况没有限制。程序在设计中将边坡稳定性分析和可靠性分析结合起来,实现了数据处理及分布假设检验、不平衡推力法改进、边坡锚固及加筋处理、边坡稳定可靠性指标计算、可靠性指标对参数敏感性分析等五大分析计算功能。然后对改进方法和程序的有效性进行了算例验证,表明改进方法和程序是实用有效的。并运用该程序对多土层情况下随机变量的变化性对可靠性指标的影响进行了探讨,结果表明可靠性指标的总体变化趋势与单一土层的情况是一致的,但在多土层中随机变量对可靠性指标的影响不仅与均值有关,而且与随机变量所处的土层有关,在工程中需要对不同土层的不同随机变量的影响引起重视。

关键词：边坡不平衡推力法可靠性指标极限状态方程响应面法敏感性分析

基于Smith法的船体极限强度评估方法研究

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基于Smith法的船体极限强度评估方法研究

作者：刘旭东哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在评估船体极限强度的方法中,Smith法通过荷载增量迭代,结合离散后加筋板单元的力学性能,得到船体梁的弯矩-转角曲线,曲线峰值点所对应的弯矩为船体梁的极限弯矩。该方法思路清晰,可以考虑剖面构件的逐步破坏和结构的后屈曲特性,具有较... 详细信息

在评估船体极限强度的方法中,Smith法通过荷载增量迭代,结合离散后加筋板单元的力学性能,得到船体梁的弯矩-转角曲线,曲线峰值点所对应的弯矩为船体梁的极限弯矩。该方法思路清晰,可以考虑剖面构件的逐步破坏和结构的后屈曲特性,具有较好的精度且应用方便,目前已成为HCSR规范极限弯矩计算的推荐方法。Smith法的计算精度取决于单元应力-应变关系和剖面中和轴计算的精度。HCSR规范给出了典型失效模式下单元的应力-应变关系计算方法,但随着造船行业高强度钢的广泛应用,规范中单元应力-应变关系对于高强度钢单元是否适用,并未明确;此外,HCSR规范中仅给出了针对完整船对称剖面的中和轴确定方法-力平衡准则,该方法仅能考虑中和轴的上下平动。显然,对于存在中和轴偏转的非对称剖面,尤其是破损船舶,是不适用的。因此,有必要对基于HCSR规范的传统Smith方法进行改进研究,重点是高强度钢单元应力-应变关系的适用性和非对称剖面中和轴定位方法等。综上所述,本文内容主要包括以下几个方面:1)Smith方法程序的开发。介绍Smith方法的基本原理、基本假设、计算流程,开发了基于HCSR规范的传统Smith方法程序。2)高强度钢单元的应力-应变关系的研究。针对高强度钢材料曲线的特殊性,基于非线性有限元法研究了不同材料模型下应力-应变关系的差异,并与规范结果对比,验证规范公式是否适用于高强度钢。3)中和轴定位方法的研究。总结中和轴位置的计算方法,考虑了中和轴的平移和转动,引入力平衡准则和力矢量平衡准则。采用多目标粒子群优化算法,将中和轴的位移和转角设为优化变量,将力平衡准则和力矢量平衡准则设为优化目标,通过粒子的迭代寻优确定中和轴的位置,有效地提升了搜索的精度和智能度。4)双弯矩联合作用下船体极限强度的研究。利用改进的Smith法程序计算某船在不同角度下的极限弯矩,得到垂向极限弯矩和水平极限弯矩样本点,绘制出船体极限弯矩包络线,并拟合出显式的极限状态方程,最后预报出船舶的危险载荷,完成了双弯矩联合作用下船体极限强度的评估。

关键词：极限强度 Smith方法粒子群优化极限状态方程

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粉喷桩复合地基沉降的随机可靠度分析

粉喷桩复合地基沉降的随机可靠度分析

作者：隋海荣山东大学

学位级别：硕士

用粉喷桩对软土地基进行就地加固是地基处理的一种常用的方法，这种方法能够最大限度的利用原状土的承载力和其他性能，加固后形成的水泥土强度高、稳定性好，在我国地质情况复杂、软弱土层分布较广的条件下应用前景十分广泛。对于粉喷... 详细信息

用粉喷桩对软土地基进行就地加固是地基处理的一种常用的方法，这种方法能够最大限度的利用原状土的承载力和其他性能，加固后形成的水泥土强度高、稳定性好，在我国地质情况复杂、软弱土层分布较广的条件下应用前景十分广泛。对于粉喷桩复合地基来说，沉降问题与承载力问题同样重要，但由于复合地基的沉降计算涉及若干学科，并与地质条件、土的物理力学性质和工程密切相关，成为地基基础工程中的难题，至今还没有很好的方法使其计算理论与沉降实测结果一致或十分相近，这就使设计的复合地基并不能满足工程安全性的需要，或者是造成不必要的浪费，本文在原有复合地基沉降计算方法的基础上，结合可靠度理论和置信区间理论，提供计算复合地基随机可靠度和模糊可靠度置信区间的方法，可以此作为设计依据对所设计的复合地基进行调整，不仅安全、适用、耐久，而且更加经济合理。本文首先对粉喷桩复合地基的工作性状进行分析，结合可靠度理论，选出适合复合地基的可靠性分析方法;其次通过对复合地基现有沉降计算方法的分析，确立了影响粉喷桩复合地基沉降的基本随机变量，建立了粉喷桩复合地基沉降的极限状态方程，给出用JC法求粉喷桩复合地基沉降的随机可靠度的方法，实例验证了该方法的正确性并用MATLAB编制程序进行辅助计算;再次结合工程实例分析了各随机变量变异系数的变化、桩数的变化、容许沉降量的变化对可靠性指标的影响，找出了对可靠性指标影响较大的变量以便指导工程实践;最后，首次提出复合地基沉降模糊可靠度置信区间这一思想，并对求解复合地基在一定置信度下置信区间的方法进行了一定程度的探讨以便设计人员判断设计方案的可靠度程度。

关键词：粉喷桩复合地基 JC法极限状态方程随机可靠度置信区间

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综采工作面支护系统可靠性理论研究

综采工作面支护系统可靠性理论研究

作者：张立新辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

综采工作面的矿山压力和围岩控制是伴随井工开采全过程的问题,也是涉及井下作业安全和煤矿企业经济效益的重大问题。随着对综采工作面矿山压力显现规律的认识的提高,采场围岩控制也有了较大的发展,但综采工作面顶板事故与支架事故在工... 详细信息

综采工作面的矿山压力和围岩控制是伴随井工开采全过程的问题,也是涉及井下作业安全和煤矿企业经济效益的重大问题。随着对综采工作面矿山压力显现规律的认识的提高,采场围岩控制也有了较大的发展,但综采工作面顶板事故与支架事故在工作面事故中仍占有很大比例。影响工作面支护系统可靠性的因素较多,这些因素中既有地质与围岩的力学性质等因素,又有支架型号、支护参数和生产参数等因素,这些因素都具有随机性、模糊性和不确定性的特点。本文在研究综采工作面围岩应力与工作面支架的支撑力之间相互作用关系的基础上,将支架与围岩视为一个系统,通过研究综采工作面支护系统及其作用特点,对影响支护系统可靠性的几个主要因素进行了分析;并采用工程系统可靠性分析方法,建立了综采工作面支护系统极限状态方程,提出了综采工作面支护系统可靠性的计算方法。运用BP人工神经网络算法,建立了综采(放)支架在回采过程中的可靠性与回采参数间的关系模型,确定出综采支护系统的顶板压力与工作面推进速度、采高等开采参数以及煤层地质条件之间的关系,并进而对综采(放)工作面支护系统的可靠性进行了预测。论文结合阜新矿业集团几个综放工作面的实际进行了验算。

关键词：综采工作面液压支架系统可靠性极限状态方程回采工艺参数 BP人工神经网络