边坡可靠度分析的一种新的优化求解方法

介绍了Low & Tang提出的一种新的可靠度优化求解方法,并将之用于边坡可靠度分析中：该方法适用于任何概率分布的相关变量,不必计算当量正态均值和方差、相关变量独立变换,直接在变量的原始空间内搜索边坡的最小可靠指标和概率临界滑面,可采用任何合适的约束优化方法进行求解,方法清晰简洁。边坡可靠度分析常用的滑面有2个：最小安全系数（变量均值处）对应的确定性临界滑面和最小可靠指标对应的概率临界滑面,但这2个滑面在有些情况下差别较大,Hassan & Wolff提出了一种简化方法可以方便地获得概率临界滑面,但由于方法简单,受到质疑。通过一系列算例分析,优化求解方法得到的概率临界滑面和Hassan & Wolff的简化方法滑面非常接近,显示了简化方法的有效性,值得在工程实践中推广。     

基于多源试验数据空间变异土体参数概率反演及边坡可靠度更新

岩土工程现场勘察试验通常只能获得有限的试验数据,据此难以真实地量化土体参数的空间变异性。提出了考虑土体参数空间变异性的概率反演和边坡可靠度更新方法,基于室内和现场两种不同来源的试验数据概率反演空间变异参数统计特征和更新边坡可靠度水平,并给出了计算流程。此外为合理地描述土体参数先验信息,发展了不排水抗剪强度非平稳随机场模型。最后通过不排水饱和黏土边坡算例验证了提出方法的有效性,并探讨了试验数据和钻孔位置对边坡后验失效概率的影响。结果表明：提出方法实现了空间变异土体参数概率反演与边坡可靠度更新的一体化,基于有限的多源试验数据概率反演得到的土体参数均值与试验数据非常吻合,明显降低了对参数不确定性的估计,更新的边坡可靠度水平显著增加。受土体参数空间自相关性的影响,试验数据对钻孔取样点附近区域土体参数统计特征更新的影响明显大于距离取样点较远区域。     

水电站船闸边坡稳定性分析及可靠度评价

考虑到边坡工程涉及到众多的不确定性因素,本文提出一种岩质边坡稳定性分析及可靠度评价方法。此方法包括地质勘探和试验规划、地质和力学模型的研究、确定初始边坡设计方案、边坡稳定性分析及稳定性可靠度评价,此方法已应用于龙滩水电站船闸高边坡的稳定性分析,据此提出边坡的设计方案为工程单位采用。     

山西乡宁—吉县地区黄土高边坡可靠度研究

在山西乡宁—吉县地区实测了7个具有代表性的自然极限状态黄土高边坡断面,建立边坡地层结构模型;选取研究区合理的黄土物理力学参数,并分地层年代对10个典型工点的黄土强度参数内聚力和内摩擦角的变异性进行分析;选取6组典型的强度参数变异系数组合,基于Monte Carlo法进行可靠度模拟,评价该区边坡稳定性;采用自然类比法进行边坡设计.结果表明:边坡失效概率随坡高的变化趋势一致,均是中等坡高(49.8m)的边坡失效概率较大,低坡和高坡的失效概率较低;当变异系数较小时,边坡失效概率对坡高和坡度的变化敏感,而当变异系数较大时,边坡失效概率对坡高和坡度的变化不敏感;当坡型一定、强度参数变异系数较小时,边坡的稳定系数基本不变,而当参数变异系数超过某一界限时,稳定系数随变异系数的增大而增大,二者存在非线性相关关系;研究区黄土边坡处于基本稳定状态,但其失效概率最大达69.3%,平均21.1%,介于20%~30%的比例为33.3%,大于30%的比例为14.3%,可靠度指标介于-0.5~8.5,其中小于2.7的比例为88.1%;对于坡高约为50m的黄土高边坡,若取30%作为可接受失效概率,边坡坡度需降至45°以下,如果期望可接受失效概率在10%以内,则坡度不宜超过34°.     

随机地震作用下特高压换流站阀厅非线性动力可靠度研究

通过模态分析研究了抗震设防烈度为8度（0.3g）的混合结构与全钢结构两种阀厅结构方案的动力特性,基于地震动的地震学模型与概率密度演化法分析了全钢阀厅的非线性随机动力可靠度,根据阀厅角柱柱顶位移响应得到了全钢阀厅动力影响的概率密度曲面及典型时刻的概率密度曲线。研究结果表明:阀塔对结构整体刚度影响较小,工程中可采用无阀模型进行简化计算;高烈度设防地区,推荐采用结构布置相对规则的钢结构方案;随机动力分析相比于确定性分析更能反应地震作用下阀厅动力响应的客观规律;阀厅钢结构方案在罕遇地震作用下可靠度较高,结构安全可靠。     

生命线网络可靠度分析的改进最小路递推分解算法

在生命线网络最小路递推分解算法的基础上,充分利用分解过程中的信息,采用合并节点的方法,快速降低分解出来子网的复杂程度,从而达到大幅度减少分解出来的不交最小路(割)数量和提高计算效率的目的.计算实例分析表明,与最小路递推分解算法相比,改进算法能更为高效地给出网络可靠度,是一种有效的生命线工程网络抗震可靠性分析工具.     

南京江北地区PHC桩竖向承载力可靠度分析

引入无量纲随机变量的极限状态方程,利用收集到的南京江北地区预应力管桩的试桩资料,采用“校准法”计算了现行地基规范关于桩基设计的总体可靠度水准和可靠指标,分析了总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式对可靠指标的影响,并计算了相应的抗力分项系数。研究结果表明,可靠指标与总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式有关,而且总安全系数对可靠指标的影响较大。荷载组合形式只对抗力分项系数产生较小的影响。     

土坡稳定可靠度分析中若干规律的探讨

采用可靠度分析的JC法,对土坡稳定可靠度分析中的若干规律进行了探讨。指出了土的抗剪强度指标的均值及变异系数对可靠指标的不同影响,并对可靠指标和安全系数二者之间的关系进行了讨论绘制了可靠指标与安全系数的关系曲线。     

Rosenblueth法在土坡稳定可靠度分析中的应用

Rosenblueth方法是一种简单实用的可靠度指标计算方法 ,不需要了解各种状态变量的概率分布 ,只要利用它们的均值和方差 ,就可以求得边坡的可靠度指标 ,其计算满足精度要求。Rosenblueth方法计算所需的数据较少 ,利于计算机处理。论述了Rosenblueth方法的基本原理 ,用FORTRAN语言编制了计算程序 ,并通过算例比较证明了Rosenblueth方法的优点。在工程实际分析运用中 ,是一种值得推广应用的方法。     

失效相关串联工程系统可靠度的最优分布

根据我们在文献〔1〕提出的失效相关串联工程系统可靠度的估算方法,本文进一步研究了失效相关串联工程系统可靠度的最优分布问题,解决了在工程系统总可靠度约束下使其总投入最小和在工程系统总投入限制下使其总可靠度最大等优化问题。根据优化问题的极值条件,建立了求可靠度最优分布的迭代算法,并计算了若干例题。