岩体结构的可靠性设计

考虑岩体性质的空间变异性和随机性,本文讨论了基于可靠度理论的岩体结构的可靠性设计,分析了岩体结构的可靠性设计的研究现状,提出了面临的问题和相应的措施。     

矿柱结构的可靠性设计

考虑岩体的各种力学参数、几何尺寸以及外部荷载作用的随机性和变异性,本文应用结构可靠度理论对矿柱结构进行可靠性设计。不仅考虑了矿柱强度和矿技应力的均值大小,同时也考虑了它们的离散程度,克服了传统的单一安全系数的缺陷。用矿柱结构的可靠度来评价矿柱结构稳定性,概念上更明确,合理。     

矿柱结构的可靠性设计

考虑岩体的各种力学参数,几何尺寸以及外部荷载作用的随机性和变异性,本文应用结构可靠度理论对矿柱结构进行可靠性设计,不仅考虑了矿柱强度和矿柱应力的均值大小,同时也考虑了它们的离散程度,克服了传统的单一安全系数的缺陷。用矿柱结构的可靠摭来评价矿柱结构稳定性,概念上更明确,合理。     

鹈鹕优化算法在岩体结构面分组中的应用

结构面广泛分布于岩体之中,难以逐一进行分析。现有研究方法存在对初始信息敏感,分组结果可靠性差,以及难以准确对产状相近的结构面进行分组等不足。针对上述问题,提出了一种基于鹈鹕优化算法(POA)的岩体结构面分组方法。首先,利用POA算法全局寻优初始聚类中心,结合模糊C均值算法(FCM)将结构面产状数据进行完全分组。其次,利用蒙特卡罗模拟技术,生成符合Fisher分布的产状数据。最后,基于正交设计,对比传统FCM算法,以识别错误率为指标,研究了新算法在不同结构面数量、结构面组数、聚类中心、离散度情况下分组精度的变化规律。结果表明：聚类中心对分组精度具有显著影响;所提方法能对产状极点边界不清晰的结构面数据进行有效分组,可有效提高分组精度和分组结果的可靠性。以大连某水库边坡结构面数据为基础,对其进行分组处理,验证了新方法的工程实用性。研究结果可以为结构面三维网络计算机模拟和岩体工程稳定性分析提供依据。     

正交长迹线裂隙岩体REV存在性与裂隙平均间距探讨

裂隙岩体表征单元体的大小是岩体水力学特征的尺度效应的客观反映,表征单元体的性质也决定了岩体水力学参数选取的合理性和可靠性.在以理论推导和多元线性回归分析方法验证FractureToKarst软件可靠性的基础上,讨论了正交长迹线裂隙岩体表征单元体的存在性与裂隙平均间距之间的关系,以及表征单元体的合理尺寸,并利用统计学方法求解了表征单元体的渗透系数张量.     

岩石边坡块状结构岩体稳定分析和可靠性评价

对边坡稳定性进行评价和预测是整个边坡工程的关键.以矢量和可靠性计算为手段建立了块状结构岩体数学模型,分别运用确定性和不确定方法对块状结构岩体进行稳定性分析,为岩质边坡稳定性评价提供了新的途径.利用所建模型分析了三峡工程永久船闸边坡关键块体的稳定概率.结果表明,边坡中可动快体失稳概率较大,需采取相应的加固措施.工程实践证明,所建模型的实用性较强、应用前景广阔.     

机械结构的可靠性设计

本文以可靠性理论为基础,提出并阐述了机械结构的可靠性问题.并从大量实例出发,分析了影响机械结构可靠性的因素,提出了进行机械结构可靠性设计的基本要点和原则,这一问题的阐述开辟了机械设计的新领域,对机械的可靠性设计有实际应用意义.     

水泥石膏材料相似模拟节理岩体有限元分析

水泥石膏材料（Cement Plaster）是模拟岩体的一种新型材料,其既保留了水泥砂浆流动性好的优点,又大幅度地提高了砂浆的抗压强度和抗剪强度,且破坏形式与实际岩体十分接近,是一种较好的相似材料。本文利用这种水泥石膏材料模拟单节理岩体,进行有限元分析,分别建立了不同节理倾角的三维岩体模型,进而讨论了其抗压强度的变化规律。研究验证了水泥石膏材料模拟岩体的可靠性,为进一步开展岩体的尺寸效应、分形节理岩体的力学性能等研究工作奠定了基础。     

抗风结构首超破坏与累积损伤的概率分析和设计方法

本文通过考虑脉动风压的随机过程性,利用风荷载的规范标定方法和结构疲劳试验结果,从结构风振随机反应分析着手,提出了基于首超破坏和疲劳累积损伤机制的抗风结构首超可靠性、疲劳可靠性和寿命估计的分析方法;在此基础上,提出了以首超可靠性为设计指标、疲劳可靠性为校核指标的抗风结构的初步设计方法;最后,通过一典型的单自由度结构的风振分析和设计说明了此方法的应用。     

工程岩体结构类型定量划分问题研究

通过构造工程岩体结构分类的三角多项式函数,基于实际工程的岩体结构典型特征,利用其数学特征所展示的韵律进行岩体结构类型划分和识别,提出并建立了坝基工程岩体结构定量划分的改进的分数维连续亨明法,得到三峡坝基岩体结构标准特征向量分维值及亨明核．最后提出了岩体结构的人工神经网络遗传算法动态建模方法．     

可靠性在静强度设计中应用

常规机械设计把荷载简化成静止不动 ,与大多数机械失效不符合。可靠性设计方法把荷载、材料力学性能、零部件尺寸等设计参数 ,作为有分散性的统计变量 ,经概要推导给出计算公式 ;通过静载作用下的算例 ,用对比法说明可靠性设计方法优于常规设计方法。如反复进行可靠性计算 ,可得到可靠耐用的最佳结构 ,它是优化设计的一个主要组成部分     

弹粘塑性结构面的块体结构可靠度分析

用可靠度理论的验算点法和弹粘塑性结构面的块体理论推导了被结构面和临空面贯穿切割的岩石块体结构的可靠度计算公式,并编制了相应的计算程序。计算工作量较随机有限元法大为减小,精度可满足设计要求。可用以分析岩坡、岩石坝基、地下洞室等三维块体结构的可靠度。     

面板堆石坝下游坝坡稳定可靠度分析

应用考虑条块间水平作用力的条分法，在非线性破坏准则的基础上，结合堆石面板坝的破坏模式，构造了完整的面板堆石坝下游坝坡稳定可靠度分析模型，并结合实例进行了计算．所得结果合理，表明该模型比较符合实际．     

工程岩体抗剪强度参数的可靠度分析

根据可靠度分析原理,以溪洛渡水电站工程为例,对该电站坝区工程岩体抗剪强度试验数据进行了分析计算,得出了不同保证率下的抗剪强度参数值,并与传统的分析方法进行比较,结果表明,采用可靠度分析方法得出的参数比较合理.     

内燃机缸盖螺栓组联接的模糊可靠性设计

将模糊数学理论引入可靠性设计中，考察顶紧力和轴向变载荷状态的影响因素，建立螺栓联接的模糊可靠性设计准则，并给出了设计实例。     

确定岩质边坡地震安全系数的新方法

地震作用下岩质边坡安全系数是一个随时间变化的函数,如何依据岩质边坡安全系数时程给出边坡在地震作用下的稳定性评价指标,这是一个尚未很好解决的工程难题.基于显式波动有限元方法,给出了岩质边坡动力安全系数时程的计算方法,并引入可靠度的概念,提出了新的边坡动力稳定性评价指标-可靠度动力安全系数,给出了相应的计算方法,即边坡的可靠度动力安全系数等于边坡安全系数时程的平均值减去边坡安全系数时程的标准差与工程可接受的可靠度的乘积,使边坡的动力稳定性评价与工程可接受的风险紧密结合起来.将其应用于某岩质边坡,并与拟静力法的结果进行了比较.结果表明,所提出的边坡动力稳定性评价指标能够较好地考虑工程风险,其计算方法是可靠的,可直接应用实际工程.     

地下埋管可靠度校准分析

应用《水工统标》推荐的一次二阶矩法,对现行《水电站压力钢管设计规范（ＳＤ１４４ － ８５）》中的地下埋管进行了可靠度水平校准分析．介绍了地下埋管在正常工作情况下的荷载及荷载效应的统计特征、影响地下埋管抗力的因素和各因素的统计参数;分析计算了Ａ３ 和１６ Ｍｎ 钢管在不同荷载效应比和不同围岩承载率时的可靠指标β;讨论了现行规范地下埋管的可靠度水平;提出了地下埋管可靠度低于明管较多,在修订规范时宜适当提高的建议．可供地下埋管设计和修订规范时参考．     

Application of GA-SVM in classification of surrounding rock based on model reliability examination

In order to improve the discrimination precision of support vector machine(SVM)in classification of surrounding rock,a Genetic Algorithm(GA)was used to optimize SVM parameters in the solution space.The idea of examination of model reliability was introduced to check the reliability of the SVM parameters,obtained by genetic algorithms.In the process of model reliability,a trend examination method is presented,which checks the reliability of the model via the influence trend of impact factors on the object of evaluation and their evaluation level.Trend examination methods are universal,showing new ideas in model reliability examination and can be used in any problems of examination of reliability of models,based on previous experience.We established a GA-SVM based reliability model of a classification the surrounding rock and applied it to a practical engineering situation.The result shows that the improved SVM has a high capability for generalization and prediction accuracy in classification of surrounding rock.     

基于介质腐蚀性模糊分级的结构设计可靠度

化工结构由于受到外部腐蚀性介质环境的影响 ,其承载能力及动态可靠度水平随使用时间衰减过快 ,按照普通结构设计可靠度水平设计的工业建筑常难以顺利完成设计使用功能 .因此 ,在设计基准期预先确定条件下 ,化工结构的设计可靠度水平应综合考虑腐蚀性环境及其对建筑结构的影响特点来决策 .根据介质腐蚀性模糊分级 ,提出了工业建筑设计可靠度水平的一种实用决策方法 .     

断续结构面控制的危岩稳定可靠度分析方法

滑动破坏模式下的危岩体稳定可靠度多受断续结构面控制,结构面连通率、分段强度与危岩所受作用力参数的变异性使得危岩可靠度存在不确定性,为此,提出断续结构面控制的危岩稳定可靠度分析方法.基于蒙特卡罗法建立考虑结构面与危岩所受作用力参数不确定性的危岩体可靠度计算方法,结合正交试验分析各因素对应失稳概率的敏感性并确立主导因素,最终通过响应面设计,分析主导因素参数变异性对可靠度的影响规律.南门湾危岩带研究表明,连通率与未贯通段黏聚力为影响危岩体可靠度的主导因素,二者参数的变异性对危岩体可靠度的影响规律受其均值大小控制,当参数均值的取值使得危岩体趋于失稳状态时,其失稳概率随变异系数减小而升高,低变异性参数可能导致可靠度评估过于保守;当参数均值的取值使得危岩体偏向稳定状态时,变异系数同失稳概率呈正相关,低变异性参数可能造成危岩体可靠度的非保守估计.所得结论可为该类危岩体可靠性评价工作提供参考.