拱坝安全度的不确定性评价研究

在目前拱坝安全度评价的基础上,介绍了随机不确定性方法和模糊不确定性方法在拱坝安全评价中的应用现状,并进行简要分析,认为系统可靠度不仅可以反映拱坝系统的随机性,而且可以较全面地反映拱坝系统的整体安全度。此外,在计算拱坝安全度中引入模糊数学公式将能更好地反映真实情况。     

用三维随机有限元寻求结构的最大可能失效模式

本文首次提出了“条件可靠指标”的概念，并以此作为寻求结构最大可能失效模式的判断依据，较好地考虑了失效单元功能函数间相关性的影响。对于多个失效事件交集的计算，作者采用基于三维随机有限元的逐步等效线性化Ｊｏｈｎｓｏｎ求交法。算例表明，本文方法具有一定的实用价值。     

水工钢闸门主梁多失效模式相关的系统可靠度分析

根据水工平面钢闸门主梁的破坏机理,考虑了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏三种主要的失效模式,建立了三种失效模式的极限状态方程,并推导了弯剪复合破坏时抗力计算模式不确定性的计算公式。采用自适应抽样方法评价了主梁多失效模式相关时的系统可靠度,并与上下限法和层次分析法的结果进行了比较。结果表明自适应抽样方法能够合理地考虑主梁多失效模式间的相关性,它在分析主梁系统可靠度时是有效的。忽略失效模式间的相关性将会低估主梁的系统可靠度水平。现行设计规范的平面钢闸门主梁系统可靠指标分别为：露顶门3.0（大中型闸门）和2.3（小型）;潜孔门3.0（大中型）和2.1（小型）。     

深基坑支护失效模式初探

工程中为了克服安全系数评定基坑稳定性中的缺陷,研究者已开始将可靠性理论应用到基坑分析中,而此理论要求必须正确建立基坑失效模式和功能函数。在前人研究的基础上,通过对深基坑稳定性影响因素分析研究,从失效机理上对深基坑支护失效模式进行探究性总结,提出7种失效模式,并认为此7种模式是相互耦合的,具有一定的相关度,从而为基坑支护体系可靠度的计算奠定基础。     

具有多个失效模式的高拱坝失效概率计算

利用故障树分析法得出了高拱坝具有失稳溃坝、剪滑垮坝、超量开裂及毁坝等4种主要失效模式．以计算高拱坝剪滑溃坝发生概率为例,说明利用二阶矩法计算高拱坝各主要失效模式发生概率的步骤,进而求解各失效模式的相关程度及具有多个失效模式高拱坝的失效概率．     

在役钢筋混凝土渡槽多失效模式时变可靠度分析

传统渡槽可靠度分析大多只考虑失效模式的单一性,为此,基于混凝土碳化模型与钢筋锈蚀模型提出了在役钢筋混凝土渡槽多失效模式的时变可靠度计算方法。利用Monte-Carlo法建立了单一失效模式的时变可靠度与失效概率计算方法,在单一失效模式的基础上采用PNET算法给出了多失效模式时变可靠度模型,运用Matlab软件编写了程序,对某在役钢筋混凝土渡槽结构在单一失效模式与多失效模式下的时变可靠度与失效概率进行了计算分析,结果表明:考虑多失效模式的渡槽可靠度小于单一失效模式的可靠度,计算结果更加合理;考虑渡槽多失效模式的时变性,能更好地掌握结构可靠度随时间的变化情况,给渡槽结构的耐久性做出合理的评价;采用多失效模式时变可靠度对渡槽的可靠度进行计算,与单一失效模式计算结果相比更符合渡槽实际。     

基于响应面法的拱坝结构可靠度研究

针对拱坝构造复杂,基岩和筑坝材料具有非线性特性,可靠度分析十分困难的问题,将可靠度计算的响应面法与拱坝应力分析的有限元法相结合分析坝体的可靠度,即:坝体应力与变形的计算采用三维非线性有限元法,可靠度计算采用二次响应面法.以福建省永泰县大洋水电站拱坝为例,分析了该拱坝上游面和下游面的可靠度,得出了可靠指标的变化规律.与其...     

清溪拱坝坝基(肩)破坏模式及稳定性研究

采用三维非线性有限元法,对清溪RCC拱坝进行破坏模式及稳定性的研究,确定出坝基(肩)的点强度储备安全系数,以及在超载法和综合法下的破坏模式及稳定安全系数。结果表明:该拱坝安全系数满足工程要求,但温升温降荷载对坝体变位和坝身应力影响显著。     

基于随机响应面法的可靠度分析及应用研究

运用随机响应面法计算失效概率和可靠度指标,该方法在一些复杂的非线性函数中依然能够保持较高的收敛性。通过数值分析和工程实例进行验证,结果表明:随机响应面法的计算过程相对简单并且计算结果精度较高;随着随机多项式次数的增加,随机响应面法得到的概率密度曲线越来越接近由蒙特卡罗法得到的概率密度曲线。     

重力坝的坝与地基体系可靠度分析方法研究

可靠度是反映重力坝结构安全稳定的重要指标之一,研究复杂地质条件下混凝土重力坝体系可靠度具有重要的工程意义.因此,在以弹塑性增量分析法识别重力坝坝与地基主要失效模式的基础上,以Drucker-Prager准则和抗剪断准则构建坝体及地基失效的功能函数,提出了多种失效模式下重力坝的坝与地基串联体系可靠度的Monte Carl...     

定量计算混凝土拱坝溃口范围可靠度方法研究与应用

溃坝洪水突发性强、危害巨大,计算既有工程溃坝洪水时的溃口范围至今都是假定,不能反映复杂坝体结构在不同荷载作用下溃决的实际。为了较合理定量判定溃口范围,在研究拱坝结构体系和溃口特点的基础上提出了单元组概念,采用可靠度来表征单元和单元组是否安全可靠,给出了单元组和整个结构体系可靠度计算方法;提出和采用贯穿坝体的单元组失效概率,来评估溃口发生部位、范围,并根据结构承载能力可靠度（失效概率）评价指标定量确定溃口几何尺寸;找到了采用可靠度（或失效概率）评价指标定量确定溃口范围的一种新方法。并对招徕河碾压混凝土双曲拱     

园满贯拱坝坝基(肩)破坏模式及稳定性研究

采用三维非线性有限元法,对园满贯RCC拱坝进行破坏模式及稳定性的研究,确定出坝基(肩)的点强度储备安全系数,以及在超载法和综合法下的破坏模式及稳定安全系数。结果表明:该拱坝安全系数满足工程要求,但温升温降荷载对坝体变位和坝身应力影响显著。     

工程可靠度的随机模拟次数

从模拟精度入手,利用概率论和数理统计的方法,建立了以蒙特卡罗仿真法计算可靠度模拟次数的计算式．算例表明,该计算式可行．     

水工平面钢闸门主梁多失效模式相关的系统可靠度分析

根据水工平面钢闸门主梁的破坏机理,确定了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏3种主要失效模式的极限状态方程,建立了考虑多失效模式相关的主梁系统可靠度分析的概率故障树模型。采用截尾正态分布主梁可靠度分析中的随机变量（闸门水荷载及主梁的腹板及翼缘的厚度等）。采用自适应重要性抽样方法计算了主梁多失效模式相关的系统可靠度,并与上下限法和层次分析法的结果进行了比较。结果表明,概率故障树模型能够有效地分析主梁多失效模式相关的系统可靠度问题,自适应重要抽样方法能够有效地计算主梁多失效模式相关的系统可靠度。忽略主梁失效模式间的相关性将会低估主梁的系统可靠度水平。主梁的抗力和静水压力的敏感性因子较大,它们对主梁可靠指标有非常明显的影响。建议将主梁系统的目标可靠指标取为：大中型闸门3.0,小型闸门2.0。     

拱坝有缝坝体-坝基系统的非线性抗震分析

本文将坝体和坝肩裂隙岩体作为允许局部开裂和大变形的非线性连续体，用动态接触单元模型进行概化模拟，对小湾高拱坝坝体-坝基系统在高水位运行期遇设计地震荷载作用时的动力反应进行了非线性数值计算，研究了横缝对坝体应力、变形的影响，并对坝肩裂隙岩体的抗震稳定进行了分析评价，数值分析表明：横缝对拱坝坝体的应力和变形影响显著，坝肩潜在滑面的开裂和滑移导致坝体应力增大，坝体的抗震安全性降低，但在运行期高水位遇设计地震荷载时坝体和坝肩裂隙岩体整体稳定。     

软弱夹层上的重力坝系统可靠度分析探讨

在结构系统可靠度的基础上,首次考虑,重力坝坝趾压坏,坝踵拉裂、沿建基面滑动和沿软弱夹层的坝基深层滑动四种主要失效模式在内的重力坝系统可靠度,并就其方法进行了探讨。结合实例分析了重力坝系统可靠度,并提出了方法和今后要做的一些工作。     

重力坝多失效模式相关层间抗滑稳定体系的可靠性分析

提出了基于 Copula函数的重力坝多失效模式相关体系的可靠性分析方法.运用多元Copula函数建立了重力坝层间抗滑稳定相关体系的联合分布模型,从理论上推导了基于Copula函数求解体系相关可靠度的计算式;然后采用非参数估计方法确定了相应Copula函数中的待定参数.通过算例,验证了基于Copula函数的相关性可靠度分析模型的合理性,接着对某重力坝多失效模式相关的层间抗滑稳定体系进行了可靠性分析,并与传统方法的计算结果进行了对比.算例结果表明,Clayton Copula函数可以作为表征重力坝串联体系可靠性中失效模式间相关结构的最优Copula函数,基于Copula函数的相关性可靠度模型计算结果克服了基于独立性假设的一阶、二阶区间估计等方法的局限性,且仍在Ditlevsen二阶界限区间估计值的范围内,能够满足工程问题的精度要求.     

重力坝坝体及坝基不同渗透系数对坝基扬压力的影响研究

建立在混凝土为透水材料的基础上,根据不同的防渗类型分别建立无帷幕无排水和有帷幕有排水的两种情况整体渗流分析模型,通过改变坝体和坝基的渗透系数及相对比值,利用有限元法进行稳定渗流分析,研究坝基扬压力的分布及大小,并与现行规范计算值比较。研究表明,考虑渗透系数之后坝基扬压力分布与规范建议值基本一致;在无帷幕、无排水的情况下,坝基扬压力随坝体与坝基岩体的渗透系数比值而变化,并沿建基面出现波动。在有帷幕、有排水的情况下,规范计算扬压力分布较按透水体计算结果偏小;坝基渗透系数越大,所得坝基各点扬压力与规范计算值越接近。     

挡土墙结构体系的可靠度分析

本文综合考虑挡土墙的各种失效模式，依照可靠度理论，对挡土墙结构体系可靠度进行分析计算，并以一个重力式挡土墙为例，说明挡土墙结构体系可靠度分析的具体方法，可以为实际工程设计提供参考。     

考虑材料随机性的胶结砂砾石重力坝结构可靠度分析

胶结砂砾石重力坝是一种新材料坝,具有造价低廉、施工快速、安全环保等优势,符合现在坝型选择趋势。总结实际工程情况,目前该坝型存在材料非均匀性突出的问题,对结构安全的影响不明。为此,根据胶结砂砾石材料力学性能参数统计规律,为表现材料非均匀性,将该材料的弹性模量和黏聚力模拟为随机场,结合《胶结颗粒料筑坝技术导则》(SL 678—2014)5.3小节中的应力分布要求,以坝体内部胶结砂砾石材料出现主拉应力的可能性作为结构可靠度的评价指标,用随机有限元法进行结构可靠度计算,并将其结果与材料均质确定性有限元计算结果比较。结果表明:结构可靠度计算结果具有可靠性,材料不均匀对坝体结构安全带来较大负面影响。为提高坝体结构安全,推广该新材料坝,为该坝型的设计、施工提供建议如下:在施工过程中需要对胶结砂砾石材料的弹性模量这一参数进行重点控制;需要在坝踵、坝趾附近适当提高胶结砂砾石材料和混凝土的强度等级,并加强施工质量控制。