岩质滑动边坡模糊可靠度置信区间的计算

在模糊可靠度分析的基础上 ,利用数理统计的基本理论和方法 ,建立了模糊可靠度置信区间的计算模型 ,给出了在一定置信度下岩质边坡模糊可靠度置信区间的计算公式 ,为模糊可靠度计算在实际工程中的运用提供了理论依据 ,并以平面滑动边坡为例说明了计算方法     

边坡系统可靠度区间估计方法

提出了一种高效边坡系统可靠度区间估计方法 .首先,介绍了边坡系统可靠度点估计方法,采用Copula理论构建了抗剪强度参数相关结构并在此基础上提出Copula空间的子集模拟方法 .其次,采用Bootstrap方法模拟了土体抗剪强度参数的统计不确定性.最后,基于以上方法提出了边坡系统可靠度的区间估计方法,并以一个均质边坡算例进行了说明.结果表明:子集模拟方法能够在准确估计边坡系统可靠度的同时大幅提升计算效率;Bootstrap方法可以较好地模拟土体抗剪强度参数的统计不确定性;考虑到抗剪强度参数的统计不确定性,不应仅仅将边坡系统可靠度表征为单一可靠度指标,而是应表征为具有一定置信度水平的置信区间;随着样本数目的增多,边坡系统可靠度指标的置信区间会随之变窄;随着边坡失效安全系数阈值的增大,其系统可靠度指标的均值将会减小,同时其系统可靠度指标的置信区间也将会随之变窄.     

边坡工程模糊可靠度研究

确定了边坡工程性能指标“安全时效性及实用性”的隶属函数，将模糊概率测度理论用于边坡工程模糊可靠度研究，建立了边坡工程模糊可靠度数学模型，并进行了工程应用研究．     

基于模糊集合的机械结构强度模糊可靠度计算

采用数学变换的手段将基于模糊集合的模糊可靠度计算方法进行了修正，解决模糊强度隶属函数为连续型函数的模糊可靠度计算问题，简化计算过程。文中分析了修正后的方法与基于模糊安全事件概率表示的模糊可靠度计算方法的联系。     

考虑参数空间变异性边坡可靠度分析的Kriging方法

提出了考虑土体参数空间变异性边坡可靠度分析的Kriging方法.采用拉丁超立方抽样方法产生样本点,通过Karhunen-Loève(KL)级数展开方法离散土体抗剪强度参数相关对数随机场.基于有限元滑面应力法计算边坡安全系数,利用Kriging模型的优良特性拟合边坡可靠度分析的功能函数,在此基础上采用蒙特卡洛方法计算边坡失效概率,并编写了计算程序.最后研究了该方法在2个边坡可靠度分析中的应用.结果表明:与其他方法相比,该方法在考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析中不仅计算效率高,而且精度也较好,为解决复杂边坡可靠度问题提供了一种新的有效的分析工具.忽略土体参数空间变异性并不一定会导致对边坡可靠度的保守估计,同时应准确地估计抗剪强度间的互相关性.     

边坡二维渐进破坏的随机模糊可靠性

基于岩体的空间变异性，认为边坡破坏是由局部开始逐渐扩展的一渐进过程，它具有随机性和模糊性的双重特征．应用极限平衡分析方法，建立了二维渐进破坏边坡的随机模糊可靠度模型．该模型将模糊数学、可靠性理论以及边坡的破坏性结合起来，导出了边坡的随机模糊可靠度计算公式     

模糊约束下复合材料的可靠性优化设计

考虑结构的可靠度为模糊可靠度，优化的约束函数为模糊约束，利用模糊数学理论和优化设计方法建立了复合材料层合板的模糊可靠度优化模型，并提出了相应的计算方法：模糊可靠度优化是一种软分析方法，提出的方法可以更合理地描述客观实际，为复合材料结构的优化提供新的分析思路。     

基于强度折减法的抗滑桩加固边坡可靠度分析

抗滑桩是一种常用的边坡加固方法。由于天然土体存在不确定性,导致抗滑桩加固边坡的稳定性也存在不确定性,采用可靠度方法可定量考虑上述不确定性。为更加真实地反映不同抗滑桩加固位置下边坡的滑动面,采用强度折减法来计算边坡的安全系数。基于可靠度理论提出一种抗滑桩加固边坡的稳定性评价方法,采用一阶可靠度与响应面法相结合的方法计算边坡的失效概率。为方便应用,开发了基于FLAC^3D的抗滑桩加固边坡可靠度分析程序。采用钢管混凝土桩加固边坡的算例计算结果表明,抗滑桩的加固位置和桩间距对加固边坡的可靠度有重要影响,在相同的桩间距条件下,边坡可能存在一个最优抗滑桩加固位置。     

结构模糊随机可靠度的计算方法

考虑变量的模糊性,以模糊随机变量为基本变量,建立了模糊随机可靠度的数学模型,并提出应用改进的蒙特卡罗法(Monte Carlo Method)计算模糊随机可靠度.应用该方法,以型钢混凝土简支梁为例,计算了其裂缝宽度正常使用极限状态的模糊随机可靠度,从计算示例可以看出,提出的改进的蒙特卡罗法计算模糊随机可靠度是一种简单有效的方法,为模糊随机可靠度的计算提供了一条新途径.     

楔形体边坡的系统可靠度分析

楔形体边坡工程中存在着材料及几何参数的不确定性,而且具有多种失稳模式,需要进行楔形边坡的系统可靠度分析。视楔形体边坡为4个失稳模式组成的串联系统,再将每个失稳模式视为由3个元件组成的并联子系统,由系统可靠度分析的条件余量法及界限法进行了楔形体边坡稳定的可靠度分析。在进行并联子系统的可靠度分析时,提出了对非线性功能函数进行线性化的改进方法。计算表明:将楔形体边坡视为串并联系统进行可靠度分析是可行的;本文的线性化方法能够较准确地模拟原失效域,具有较高的计算精度;可靠度分析与定值法分析得到的边坡最可能失稳模式不一致;进行边坡的设计及治理时应进行边坡的可靠度分析。     

含相关非正态变量边坡可靠度分析的子集模拟方法

提出了分析含相关非正态变量高维小失效概率可靠度问题的子集模拟方法,采用Nataf变换方法成功地解决了输入变量相关时子集模拟方法样本点的模拟问题.编写了基于MATLAB语言的计算程序SUBSETREL,并以岩质边坡稳定可靠度问题为例证明了所提方法的有效性.结果表明:该子集模拟方法能够有效地分析含相关非正态变量高维小失效概率的边坡可靠度问题.子集模拟方法的计算精度和蒙特卡洛模拟方法相当,计算效率远远高于传统的蒙特卡洛模拟方法.此外,该方法在分析含有复杂的隐式及非线性功能函数的边坡可靠度问题方面体现出明显的优越性.研究成果极大地拓展了子集模拟方法在边坡可靠度分析中的应用.     

机械零件模糊可靠度计算

本文讨论了机械设计模糊可靠度计算问题，提出了一种模糊可靠度计算方法。该方法简便易行，并可应用到同一设计变量同时存在随机性和模糊性的情况。     

基于代理模型的土质边坡可靠度分析

边坡岩土力学参数的随机性必然导致稳定的不确定性,分析边坡的稳定可靠度对工程设计具有重要意义。从有限元强度折减法入手建立了边坡稳定可靠度功能函数,并提出了边坡可靠度分析的详细步骤,针对功能函数为隐式且非线性的问题,通过选择Sobol序列样本建立Kriging代理模型,采用Monte Carlo法求解可靠度值。将该方法用于某大型换流站土质边坡工程实例中,分别计算了软土区在有、无抗滑桩2种方案时边坡的可靠度;讨论了代理模型相关函数、基函数以及建模样本数对本工程代理模型误差和可靠度计算的影响。分析结果表明,本工程代理模型相关函数优选负指数函数,基函数优选二次多项式;当Sobol序列样本数为40～60个时,代理模型误差与可靠度计算值均趋于稳定,计算效率较高;该边坡软土区设抗滑桩之前的失效概率约为0.945×10-1,设桩之后的失效概率约为6.40×10-3,实施过程中选择可靠性较高的方案。     

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.     

结构模糊可靠度分析的实用方法

结构模糊可大度分析是同时考虑结构变全的随机性和模糊性评估结构可靠度的方法。目前已提出的方法需进行高维积分，当随机变量的数目较多时计算量较大，难以直接应用。根据不同的精度要求，本文提出结构模糊可靠度分析的一次二阶矩和四阶矩方法，为模糊可靠度方法的实际应用开辟了新的途径。     

抗剪强度c,φ值概率分布对边坡可靠性分析的影响

抗剪强度参数c,φ值是评价边坡稳定性的重要指标.以某公路边坡为例,讨论了c,φ值不同的概率分布及其相关性对边坡可靠度计算结果的影响.对边坡可靠度计算十分重要.     

抗剪强度c,ψ值概率分布对边坡可靠性分析的影响

抗剪强度参数c,ψ值是评价边坡稳定性的重要指标.以某公路边坡为例,讨论了c,ψ值不同的概率分布及其相关性对边坡可靠度计算结果的影响.对边坡可靠度计算十分重要.     

双向地震动的随机性对倾倒式危岩模糊可靠度的影响

危岩体在地震作用下极易发生崩塌灾害，为计算倾倒式危岩在双向地震作用下的稳定性，并探究地震动随机性对倾倒式危岩动力模糊可靠度的影响，通过结构动力学和随机过程理论对倾倒式危岩的动力响应进行了分析。首先，基于结构动力学理论建立了倾倒式危岩地震动力响应力学模型及其在两条主控面上的运动方程，分别采用Wilson-?法和虚拟激励法求解运动方程，建立了倾倒式危岩在确定性地震波和随机地震激励下动力响应计算方法。然后，基于极限平衡理论推导了倾倒式危岩在确定性地震作用下动力稳定系数计算公式，并将随机地震视为平稳随机过程，基于首次穿越破坏准则求解了倾倒式危岩在随机地震激励下地震力峰值响应的均值和方差，从而建立了危岩随机动力稳定性计算方法。最后，将倾倒式危岩失稳事件视为模糊事件，引入模糊失效准则并采用改进的Monte-Carlo法计算危岩体的模糊可靠度，建立了动力模糊可靠度快速计算方法，并分析了地震动随机性对模糊可靠度的影响。将本文方法应用到工程实例中，结果表明：考虑地震动随机性后倾倒式危岩的动力稳定系数和模糊可靠度分别增加了6.34%和22.83%，降低了危岩体的失效概率，且采用模糊失效准则计算得到的模糊可靠度更偏于工程安全。考虑地震动的双向性和随机性较好地判断了倾倒式危岩的动力稳定性，为危岩随机地震动力稳定性评价提供参考。     

基于改进响应面法的蒙华铁路良山边坡可靠度分析

基于人工神经网络与响应面法相结合的组合方法,以边坡安全系数为研究对象,黏聚力、内摩擦角和容重作为自变量,采用Janbu法计算边坡实际安全系数,以安全系数等于1为临界值,最终得到了边坡稳定的功能函数。对蒙华铁路良山边坡岩土体可靠度进行分析,并采用蒙特卡罗法进行了验证。结果表明:良山边坡的岩土体可靠度指标计算结果与蒙特卡罗法所获取的结果吻合,验证了所提出方法的可行性;与蒙特卡罗法相比,所提出方法计算时间大大缩短,为边坡稳定性研究提供了新的思路。     

边坡工程稳定性弹—粘—塑性有限元分析中随机—模糊可靠度算法

岩体的基本特性是其力学性质的随机性和模湖性。对边坡工程进行稳定性分析时,必须同时考虑其随机和模糊性。本文给出了弹—粘—塑性有限元分析中计算边坡工程随机——模糊可靠度的理论方法,导出了相应的公式,利用自编的程序以算例验证了这种方法的正确可行性。