土层随机地震反应的动力可靠度计算

研究了土层的随机地震反应分析方法 ,建立了基岩输入地震动加速度功率谱函数为白噪声和过滤白噪声时土层的动力可靠度计算理论     

边坡整体稳定的可靠性分析方法

边坡整体滑动稳定性的可靠性分析是建立在土体具有的抗力大于荷载效应的概率基础上进行设计和校验的。在条分法的基础上推导出了进行边坡稳定可靠性分析的统一极限状态方程 ,将土的容重γ、内摩擦角φ、粘聚力 c作为随机变量 ,当其为非正态分布时 ,进行当量正态化 ,考虑变量相关的情况 ,用简化相关法对随机变量进行统计分析 ,并以 Bishop圆弧滑动法为例 ,用 JC法求解边坡的可靠性指标及失效概率 ,给出计算安全系数和可靠性指标的算法程序。并就影响可靠性指标的因素如抗剪强度指标、变量分布形式、土性参数的变异性等进行了讨论。     

晋陕峡谷基座阶地沉积物释光测年方法的比较研究

黄河的系列阶地是其发育过程中最直接的遗迹记录,确定阶地的精确形成年代是研究其地貌演化最重要的关键问题之一。尽管以往对黄河阶地进行了大量的测年研究,尤其是光释光测年,但对各测年方法结果可靠性的比较相对较少。本研究选择黄河晋陕峡谷黑峪口地区的一个典型基座阶地,对其沉积物进行多方法的光释光测年研究,包括应用于细粒（FG）石英与粗粒（CG）石英的单片剂量再生法（OSL-SAR）和应用于粗粒钾长石的红外后多步高温红外法（MET-pIRIR）;同时,测定了现代黄河河流样品不同释光信号的残余剂量。结果表明,粗粒和细粒石英具有不同的光释光性质,细粒石英的光释光性质具有更多的快组分、更高的饱和剂量和热稳定性等使其更适合光释光OSL-SAR方法测年。尽管现代样品的细颗粒比粗颗粒有更大的光释光（SAR-OSL）残余剂量,但阶地样品的细颗粒SAR-OSL年龄与地层层序的一致性表明细颗粒的光释光年代是可靠的。现代样品粗颗粒石英的光释光信号晒退较彻底,但阶地样品的粗颗粒石英SAR-OSL年龄与地层的不一致性和其较大的离散性,表明其SAR-OSL年龄的可靠性不如细颗粒石英。根据细粒石英的SAR-OSL年龄,研究阶地的形成年龄为64.7±2.5 ka。现代样品中的MET-pIRIR和回授光释光信号（TT-OSL）晒退不彻底,阶地沉积物样品钾长石的MET-pIRIR年龄远高于其对应的石英SAR-OSL年龄,并大于其上覆马兰黄土的年代上限。本研究说明在进行其他黄河阶地释光测年时,应同时应用粗粒和细粒石英,通过分析其光释光性质和样品的地貌沉积过程来确定其可靠性。在对阶地沉积物应用石英的TT-OSL和钾长石MET-pIRIR方法测年时需要特别谨慎。

     

LHS方法在边坡可靠度分析中的应用

Monte Carlo（MC）法在目前边坡可靠度分析中是一种相对精确的方法,应用广泛,受问题限制的影响较小,适应性很强,其误差仅与标准差和样本容量有关。但其精度受随机抽样的可靠性和模拟次数制约,收敛速度慢,影响了实际使用。在极限平衡方法的基础上,用拉丁超立方抽样（Latin hypercube sampling,LHS）方法代替MC法的随机抽样,考虑边坡参数的变异性和相关性进行边坡可靠度分析。讨论了LHS法、MC法中可靠指标的各种计算方法,建议以破坏概率、安全系数均值和标准差作为评价指标。算例显示LHS法较MC法效率上有很大改善：较少的抽样样本就能反映参数的概率分布,可靠度分析收敛快,不需要大量的模拟,因此,值得在边坡可靠度分析中推广应用。也将工程上常用的均匀设计和正交设计用于边坡可靠度分析,结果表明,正交设计结果和中心点法比较接近,而均匀设计得到的结果则是不可靠的。     

西安白鹿塬北缘黄土边坡稳定的可靠度分析

在西安白鹿塬北缘实测了14个黄土自然边坡断面,建立了地质模型,通过采样测试并收集已有的测试资料,获得了各时代黄土地层的物理力学参数,将Morgenstern-Price法稳定性计算公式作为极限状态方程,分别采用Monte-Carlo法和Duncan法进行了边坡稳定的可靠度分析。结果表明:采用Monte-Carlo法和Duncan法得到的14个边坡稳定系数分别为1.11～1.41和1.09～1.33,显示这些边坡处于基本稳定—稳定状态;采用上述两种方法得到的边坡可靠指标分别为0.56～1.79和0.39～1.60,得到的失效概率分别为3.4%～29.0%和5.5%～34.8%,并且共有75%的边坡失效概率大于10%,失效可能性较大。统计结果表明:白鹿塬区边坡的坡高和坡度存在负相关性。低而陡的边坡潜在最危险滑面剪出口较高,失效概率较小;坡高达到50m及以上时,边坡高而缓,剪出口较低,失效概率较大,其中河流下切深,有N2泥岩出露的极高边坡,稳定性最差。Duncan法求解的稳定系数略小于Monte-Carlo法求得的结果,而前者求解的失效概率略大于后者,两种方法计算结果较为接近。由于Duncan法理论简单,计算量小,更宜于在实际工程中应用。     

Probabilistic analysis of peak response of MDOF systems with uncertain PSD function

The use of uniform hazard spectra which have the same probability of exceedance at different frequencies has been proposed for the future version of the National Building Code of Canada. Commonly used combination rules to estimate the peak responses of multi‐degree‐of‐freedom (MDOF) systems are the square root of sum of squares rule and the complete quadratic combination rule. However, the probability that the peak response of a MDOF system exceeds the one estimated by using these rules with the peak modal responses from the uniform hazard spectra cannot be inferred directly. The assessment of the probability of exceedance of the peak response of MDOF systems is presented by considering that the uncertainty in seismic excitation due to all potential earthquakes can be lumped in the power spectral density function of the ground acceleration with uncertain model parameters. This probability is evaluated based on the random vibration of linear systems and the first‐order reliability method. It is found that the under‐ or over‐estimations are less than about 5 or 10% if the modal contributions are not within 10–90% of, or not within 20–80% of, the absolute sum of the effective modal peak responses, respectively. Otherwise, severe under‐ or over‐estimation could result. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

海工结构物桩基础竖向稳定性的可靠度分析

应用可靠度理论对渤海海域中海工结构物桩基础的稳定性进行了可靠度分析,阐述了各个设计指标的变化对分项系数及可靠度指标的影响规律,并进一步对各指标的灵敏度进行比较分析。分析结果表明,在各个设计参数中,厚土层的强度指标和设计荷载是两个相对重要的参数,在渤海海域中应用API标准中规定的荷载抗力系数进行设计是适用的。     

地下导线随盾构推进逐段接测中的可靠性检验

盾构法施工的要点是需要在井下布设高精度的控制支导线，当我们根据盾构推进进度对导线接测时，由于观测条件、观测方法、观测仪器基本相同，但观测、的成果往往会存在一定的差异，有时我们无法直接判断成果的正确与否，此时，采用测量平差中的统计检验的方法来分析这些观测数据，可以取得比较满意的结果。     

基于可靠性的海洋石油平台维修策略研究

针对海洋石油平台传统维修方式依赖经验的缺陷,从可靠性分析角度来制定维修策略,包括确定最佳维修周期和制定设备的检修顺序。以胜利油田埕岛中心一号海洋石油动力平台电力系统为例,采用基于最小割集的数值仿真方法进行故障树分析,通过任务可靠度推出任务时间,实现以可靠性为中心的最佳预防性维修周期的确定。此外,对系统进行重要度分析,按关键重要度大小进行排序,从而制定设备的检修顺序。     

确定海洋平台钢裂纹扩展曲线的快速方法

提出了一种确定海洋平台钢裂纹扩展曲线的快速方法。该方法可以综合利用以往的经验数据和当前试验数据确定表面疲劳裂纹扩展速率曲线。与传统的只能利用当前试验数据确定表面疲劳裂纹扩展速率曲线相比。其可利用信息量大幅度增加,所以在精度相同的情况下,可以节省大量试件;而且在试样数一定的情况下。又可大大提高预测精度。文中还给出了海洋平台钢试验对比实例。