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三峡左厂1～5号坝段深层稳定性的随机可靠度分析

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水利水电技术 2003年第4期34卷 14-15,24页

作者：马文英郭秀兰霍自民华北水利水电学院河北邯郸056021

在定值法分析基础上,应用概率型随机可靠度分析的JC法,对三峡左岸厂房1～5号坝段深层稳定问题进行分析与计算,揭示出大坝在不同性态下的深层稳定安全可靠度,为工程提供有益的参考.

关键词：三峡左岸厂房随机可靠度定值法大坝稳定安全

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矿坑涌水量预测结果的随机可靠度估算

合肥工业大学学报（自然科学版） 2018年第11期41卷 1519-1523页

作者：刘佩贵类超尚熳廷合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009

受勘探程度、参数空间变异性及认识水平等因素的影响,矿坑涌水量预测过程中存在众多不确定性因素,严重影响预测结果的可靠度。文章以某铁矿为例,应用随机风险分析方法——MC法(Monte Carlo method)和JC法对矿坑涌水量预测结果随机可靠... 详细信息

受勘探程度、参数空间变异性及认识水平等因素的影响,矿坑涌水量预测过程中存在众多不确定性因素,严重影响预测结果的可靠度。文章以某铁矿为例,应用随机风险分析方法——MC法(Monte Carlo method)和JC法对矿坑涌水量预测结果随机可靠度进行了深入的分析,并分别定量研究了随机变量的分布类型和变异系数对预测结果随机可靠度的影响程度。实例研究发现,常用的"大井法"预测结果的随机可靠度约为50%。该结果表明矿床开采运行过程中,发生矿坑涌水量超过预测值的随机风险率仍有50%,并验证了不确定性因素的存在将直接影响预测结果的可靠度,也间接说明了不确定性因素的存在是导致矿坑涌水量预测值误差较大的原因之一。另外,预测结果的随机可靠度受随机变量的分布类型和变异系数的影响,但后者的影响比前者更显著。

关键词：矿坑涌水量随机可靠度 MC法 JC法分布类型变异系数

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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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基于有限元的土质边坡随机可靠度分析

基于有限元的土质边坡随机可靠度分析

作者：舒苏荀华中科技大学

学位级别：硕士

近年来，随着地震和暴雨的频繁发生，我国的滑坡灾害趋于严重。如果能合理判断边坡的稳定性，及早提出预防加固措施，就能显著降低滑坡灾害造成的损失。由于边坡工程的荷载环境、施工条件、材料特性等因素都具有随机性，因此本文采用可... 详细信息

近年来，随着地震和暴雨的频繁发生，我国的滑坡灾害趋于严重。如果能合理判断边坡的稳定性，及早提出预防加固措施，就能显著降低滑坡灾害造成的损失。由于边坡工程的荷载环境、施工条件、材料特性等因素都具有随机性，因此本文采用可以考虑这些随机因素影响的随机可靠度方法对土质边坡的稳定性问题进行研究。首先，将随机分析理论、有限元理论和结构可靠度分析理论相结合，采用局部平均的随机场离散方法、有限元位移分析方法和蒙特卡罗可靠度计算方法，结合土质边坡工程实例，建立了土质边坡的有限元随机可靠度分析模型，计算了土质边坡的随机可靠度指标及失效概率，评价了土质边坡的稳定性。其次，采用基于有限元的蒙特卡罗随机可靠度分析方法，对边坡的模型尺寸、土体的相关距离、土性参数（容重、黏聚力、内摩擦角）的变异性和相关性等因素对土质边坡随机可靠度的影响进行分析，总结了各因素对土质边坡随机可靠度指标及失效概率的影响规律。最后，针对蒙特卡罗随机可靠度分析方法的不足，引入径向基函数神经网络，提出一种改进的基于径向基函数神经网络的土质边坡随机可靠度分析方法。结合具体工程实例进行分析，将分析结果与蒙特卡罗随机可靠度分析法的结果进行比较，验证了该法的可行性，并分析了误差产生的原因。

关键词：土质边坡随机可靠度有限元蒙特卡罗法神经网络

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考虑统计不确定性的结构可靠度分析方法

哈尔滨工业大学学报 2011年第8期43卷 11-15,20页

作者：吕大刚宋鹏彦王光远哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

为了充分研究统计不确定性对结构可靠度的影响,本文将综合考虑物理不确定性和统计不确定性,以Bayes理论为数学工具,对结构的统计可靠度问题进行研究.首先对Bayes理论进行概括和总结,采用该理论对结构工程中的统计不确定性进行建模和分析... 详细信息

为了充分研究统计不确定性对结构可靠度的影响,本文将综合考虑物理不确定性和统计不确定性,以Bayes理论为数学工具,对结构的统计可靠度问题进行研究.首先对Bayes理论进行概括和总结,采用该理论对结构工程中的统计不确定性进行建模和分析.然后研究考虑统计不确定性的结构可靠度分析方法,给出考虑统计不确定性的各种结构可靠性测度,并研究综合考虑主观不确定性与客观不确定性的整体式与分离式可靠度计算方法.最后通过2个算例,分析了统计不确定性对结构可靠度的影响.

关键词：随机可靠度统计可靠度物理不确定性统计不确定性 Bayes统计学

考虑材料参数空间变异性的面板堆石坝非侵入式随机有限元方法研究

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考虑材料参数空间变异性的面板堆石坝非侵入式随机有限元方法研究

作者：王建娥西安理工大学

学位级别：硕士

混凝土面板堆石坝已成为当前高坝大库的首选坝型。在世界各国水力水电资源开发进程中发挥了重要作用,国内外许多专家学者都肯定了其良好的发展前景,发展至今,无论在数量和高度上都明显增加,目前正向300m级高度发展。而面板堆石坝主要工... 详细信息

混凝土面板堆石坝已成为当前高坝大库的首选坝型。在世界各国水力水电资源开发进程中发挥了重要作用,国内外许多专家学者都肯定了其良好的发展前景,发展至今,无论在数量和高度上都明显增加,目前正向300m级高度发展。而面板堆石坝主要工程问题是坝体应力应变过大以及应力应变过大带来面板、接缝止水结构的破损,从而带来渗漏量过大,甚至渗透或冲蚀破坏的问题,影响面板和坝体的正常运行;除此之外,可靠度计算与随机有限元的结合在坝坡和坝体可靠度中的应用,是目前坝体和坝坡可靠度理论发展的趋势。因此,本文通过考虑材料参数的空间变异性,将随机有限元方法(SFEM)引入面板堆石坝应力应变计算,建立了基于***二次开发的面板堆石坝非侵入式随机有限元方法(NSFEM);为了更加科学全面地评估面板堆石坝的安全性态,将随机场理论与可靠度方法相结合,开发了基于随机有限元应力应变计算值的坝体点可靠度及抗剪破坏概率计算方法,并开发了基于Geostudio的坝坡稳定随机可靠度计算方法。主要研究内容和成果如下:(1)进行基于***二次开发的混凝土面板堆石坝NSFEM方法开发首先,基于***进行堆石料E-B本构模型的二次开发,并结合有限元分析结果以验证二次开发的正确性;其次,在此基础上进行材料参数的随机场模拟,并进行“非侵入式”的开发;最后,将所开发方法应用到工程实例中,分析比较考虑材料参数空间变异性前后的面板堆石坝应力应变规律的异同。(2)研究材料参数变异系数对坝体沉降值的影响规律本文结合公伯峡混凝土面板堆石坝的沉降监测数据,研究了表征堆石料参数空间变异性特征的变异系数对堆石坝沉降值的影响规律。(3)基于随机有限元应力应变计算结果的点可靠度计算堆石坝应力水平是指实际所受应力与邓肯非线性强度包络线计算所得破坏强度的比值。一般认为,应力水平大于1时,坝体出现剪切破坏。本文以应力水平大于1为“破坏”,应力水平小于1为“安全”,进行了坝体各单元剪切破坏概率的计算。(4)进行基于Geostudio的坝坡稳定随机可靠度方法的开发将随机场模拟方法与Geostudio的SLOPE模块相结合。计算考虑材料参数空:间变异性的坝坡安全系数K,并认为K1为“安全”,采用基于Latin超立方抽样的Monte Carlo法计算可靠度指标与坝坡滑动破坏概率。(5)研究材料参数变异系数对安全系数,以及可靠度指标的影响规律在保持其他分区其他材料参数的取值以及随机场特征值不变的前提下,通过改变某一个分区某一个材料参数的变异系数,得到相应的材料参数变异系数对安全系数与可靠度指标的影响规律。本论文研究取得的相关成果,可以更加准确地得到堆石坝应力应变值、坝体及坝坡破坏概率与可靠度指标,以及采用本文所得变异系数—坝体响应值关系曲线,通过安全的坝体响应值确定堆石料的材料参数变异系数,从而对指导工程选材、坝体填筑、运行维护等具有一定的参考价值。

关键词：空间变异性随机场模拟 MSC.Marc二次开发 NSFEM 随机可靠度

基于谱表现法的弃渣坝结构安全随机有限元分析方法研究

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基于谱表现法的弃渣坝结构安全随机有限元分析方法研究

作者：黄志鸿西安理工大学

学位级别：硕士

随着“一带一路”建设的深入,各项工程建设数量迅速增加、规模不断扩大,大型水电、城际铁路、高速公路、石油运输、天然气输送等工程的开发建设,城市发展和其他项目开发日趋增多。然而工程建设中往往会对原地貌造成一定的改变,从而产生... 详细信息

随着“一带一路”建设的深入,各项工程建设数量迅速增加、规模不断扩大,大型水电、城际铁路、高速公路、石油运输、天然气输送等工程的开发建设,城市发展和其他项目开发日趋增多。然而工程建设中往往会对原地貌造成一定的改变,从而产生大量的弃土、弃渣。这些松散的弃渣料,经过堆填便形成了弃渣坝。弃渣坝作为介于自然形成与人工控制的特殊坝型,受渣料来源、堆填方式、压实工艺等多方面因素的影响,弃渣坝具有非饱和、多孔隙、欠固结等结构特点,在降雨、地震等外部荷载的影响下极有可能发生滑坡、垮塌等失稳行为,威胁人民群众生命财产安全,并有可能造成严重的生态环境灾害。因而对弃渣坝的结构安全性态进行可靠性分析,为设计及施工提供更好的弃渣方案,从而避免弃渣坝灾害或事故的发生,是当前迫切需要解决的问题,开展相应的研究具有十分重要的意义。本文采用随机场理论,结合谱表现法,提出基于谱表现法非侵入式随机有限元法,研究渣料参数空间变异性对结构安全的影响,为弃渣坝的设计施工提供参考。主要研究内容与成果如下:（1）在***软件框架下,利用其子程序接口,借助Fortran语言,编译了弃渣坝E-B本构模型的有限元程序。结合工程实例,验证模型开发的合理性与有效性,为后面的非侵入式随机有限元的开发奠定了基础。（2）结合Morris法与Sobol法分析弃渣坝E-B模型的参数敏感性,通过Morris法以较小的计算成本获取影响模型输出结果较大的参数,再对采用Sobol法对Morris法得到的参数进行再排序,给出参数敏感性水平的定量分析结果,不仅提高了计算效率,还提高了参数敏感性分析的可靠性。（3）基于邓肯-张E-B本构模型的有限元程序,结合基于谱表现法随机场模型,实现确定性有限元分析与随机分析过程分开独立进行,互不耦合的非侵入式谱随机有限元法,提高了计算结果的可靠性。结合实例计算分析弃渣坝不同部位渣料的材料参数空间变异性对坝体应力应变的影响,并探究参数变异对坝体沉降变形的影响规律。（4）采用谱表现法的随机场离散,模拟弃渣坝材料参数随机性。并开发了 Geostudio的软件接口,实现坝坡稳定非侵入式谱随机有限元法。采用LHS-NSSFEM法进行了坝坡失效概率与可靠度的计算,探究参数随机性对结构安全性态的影响。（5）为了更好的将理论研究应用于实际工程领域,本章结合上文所建立计算模型与程序,基于B/S架构搭建了弃渣坝安全性态评估软件平台,为弃渣坝工程信息管理、结构安全性态分析和安全评价提供了新思路、新技术、新平台。

关键词：弃渣坝空间变异性二次开发敏感性分析随机场模拟 NSSFEM 随机可靠度

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考虑模型不确定性的结构可靠度分析方法

哈尔滨工业大学学报 2011年第10期43卷 1-5页

作者：吕大刚宋鹏彦王光远哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

为了更充分地研究模型不确定性对结构可靠度的影响,本文将综合考虑物理不确定性和模型不确定性,以Bayes理论为数学工具,对结构的统计可靠度问题进行研究.首先对Bayes理论进行概括和总结,采用该理论对结构工程中的模型不确定性进行建模... 详细信息

为了更充分地研究模型不确定性对结构可靠度的影响,本文将综合考虑物理不确定性和模型不确定性,以Bayes理论为数学工具,对结构的统计可靠度问题进行研究.首先对Bayes理论进行概括和总结,采用该理论对结构工程中的模型不确定性进行建模和分析;然后研究考虑模型不确定性的结构可靠度分析方法,给出考虑模型不确定性的各种结构可靠性测度,并研究综合考虑主观不确定性与客观不确定性的整体式与分离式可靠度计算方法;最后通过2个算例,分析模型不确定性对结构可靠度的影响.

关键词：随机可靠度统计可靠度物理不确定性模型不确定性 Bayes统计学

基于评估荷载发生概率的在役混凝土桥梁可靠度分析方法

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公路交通科技 2008年第6期25卷 60-64,70页

作者：吕颖钊任伟贺拴海杭州市公路管理局浙江杭州310004 长安大学公路学院陕西西安710064

针对影响桥梁安全性的因素具有较多不定性的特点,应用随机可靠度理论,对在役混凝土桥梁荷载概率模型、抗力概率模型、可靠度评估流程、可靠度计算方法等方面进行了研究。基于可变荷载在评估基准期内的不同取值方式,提出了基于评估荷载... 详细信息

针对影响桥梁安全性的因素具有较多不定性的特点,应用随机可靠度理论,对在役混凝土桥梁荷载概率模型、抗力概率模型、可靠度评估流程、可靠度计算方法等方面进行了研究。基于可变荷载在评估基准期内的不同取值方式,提出了基于评估荷载发生概率和基于评估基准期荷载极大值的构件可靠度计算方法。从可靠指标的延续性出发,考虑构件抗力随时间变化,提出在役混凝土桥梁可靠度的预测方法。研究结果表明:两种方法可靠指标预测曲线规律是一致的,后者是前者的特例,且比前者偏于安全;预测初期两种方法可靠指标的计算结果与以往方法较为接近,预测后期两种方法可靠指标下降规律与以往方法基本一致。两种方法均偏于安全,对于荷载随时间增长较快的桥梁结构是适用的。

关键词：桥梁工程在役混凝土桥随机可靠度评估荷载效应抗力