随机变量对土钉墙抗外部稳定可靠性的影响分析

基坑支护结构的稳定性问题具有较强的随机不确定性,传统的安全系数法是一种确值设计法;由于未考虑参数的变异性而具有很大的局限性。结构可靠度理论以承认结构有失稳的可能性为前提,并以失稳概率度量结构的可靠性,相比较而言能够更为科学、客观地反映工程的随机性特质。通过对土钉墙抗整体滑移和倾覆稳定性问题的研究,建立了可靠度分析相应的功能函数;并结合一工程实例采用JC法计算了相应的可靠指标。针对其抗整体滑移这一控制性失稳模式,研究了随机变量概率分布类型、随机变量的均值、变异系数等对可靠指标的影响,总结了相关规律和结论,可以为类似基坑支护工程实践提供一定的理论参考依据。     

基于可靠性分析设计基坑土钉支护工程

为了对基坑土钉支护工程进行合理的设计,文章建立基坑土钉支护极限状态功能函数,以可靠度理论为基础采用一阶可靠度分析方法进行可靠度计算,把计算参数视为随机变量,考虑参数变异性对基坑土钉支护可靠度的影响;可靠指标的选取考虑边坡工程等级,以目标可靠度为控制指标指导土钉支护设计。工程算例表明采用可靠性方法设计基坑土钉支护是合理的,具有一定的工程应用价值。     

深基坑土钉墙外部稳定可靠度优化分析方法

讨论了土钉墙外部稳定性的分析计算方法。将优化方法和可靠性理论有机结合,提出了分析土钉墙抗滑,抗倾和深层土体抗滑移可靠度优化分析方法,建立了优化分析数学模型,结合实例,探讨了土钉墙外部稳定三种失效模式下的可靠度指标β与土体物理力学参数及土钉墙受力精况之间的关系。     

地震作用下复合土钉支护边坡稳定性模型及应用

在考虑复合土钉支护结构与土体协同工作的情况下,根据土质边坡的破坏模式,考虑预应力锚杆中施加的预应力对稳定性计算的影响,根据极限平衡理论建立复合土钉支护边坡地震稳定性分析模型.推导计算机搜索法的边坡复合土钉支护滑移面动态搜索模式,实现随着复合土钉设计参数变化的复合土钉支护稳定性动态分析过程.较好地解决了地震作用下复合土钉支护结构稳定性分析问题.编制复合土钉支护边坡动力稳定性分析程序,结合具体工程实例进行验算.结果表明这种稳定性分析模型能够较准确地确定复合土钉支护边坡的最危险滑移面及其对应的稳定系数,具有较高的可靠度;该计算方法对土质较均匀的黄土地区是适用的.     

对土钉支护与土钉墙的探讨

本文通过对土钉支护和土钉墙两个概念的分析及土钉与锚杆设计计算方法的对比后认为,土钉这种基坑支护形式从概念上应统一为土钉支护,要重视土钉的锚固作用,土钉墙可作为土钉支护中的一种设计方法。这种概念上的统一,可以大大拓展土钉这种支护形式的使用空间,为建筑基坑支护节约投资和工期。     

土钉与复合土钉支护的基底承载力问题讨论

土钉支护结构中基底承载力验算是土钉支护结构设计计算的重要步骤,工程实践中存在基底承载力不足,进行土钉设计施工的例子,降低了工程的安全度,严重时会造成基坑坍塌或其他工程事故.复合土钉不仅可以解决土钉支护结构内部稳定性的问题,还可起到加固被动区、增加基底承载力的作用,因此得到广泛应用.通过复合土钉基底承载力验算模型的建立,提出了复合土钉基底承载力验算的设计方法;结合郑州东区工程实例分析了基底承载力不足产生的裂缝、变形等问题,得出实例工程土钉支护产生的地面裂缝是支护结构水平位移与基底承载力不足二者共同作用的结果.     

土钉内力的增量计算方法

为了解决土钉支护设计中土钉内力的计算方法缺乏理论依据的现状,在分析挡土桩和地下连续墙结构增量计算方法的基础上,根据土钉支护的施工特点对土钉结构进行合理简化。并借鉴土力学的相关知识,得出具有理论基础的土钉内力的增量计算方法。用该方法计算出的土钉内力值与测试结果较为吻合。     

土钉支护在黄土深基坑工程中的应用

结合西安某工程实例，介绍了土钉墙支护技术的具体应用，对土钉支护设计的各项指标进行了计算分析，并对土钉支护的施工工艺、施工质量和设计计算进行了系统的论述。该工程采用土钉支护取得了较好的施工效果，体现了土钉支护的优越性。     

土钉支护在黄土深基坑工程中的应用

结合西安某工程实例,介绍了土钉墙支护技术的具体应用,对土钉支护设计的各项指标进行了计算分析,并对土钉支护的施工工艺、施工质量和设计计算进行了系统的论述。该工程采用土钉支护取得了较好的施工效果,体现了土钉支护的优越性。     

土钉支护边坡稳定的极限上限分析

为了完善土钉支护边坡稳定的极限分析设计方法,对土钉支护边坡稳定的极限分析计算方法进行研究.基于塑性极限分析上限定理,结合传统条分方法,建立了土钉支护边坡稳定性安全系数计算式.同时,采用该计算式与规范法分别探讨了重度、粘聚力、内摩擦角、土钉抗拔力以及土钉层数对边坡稳定性的影响.分析结果初步表明:本文公式与现行规范法分别构成了土钉支护边坡安全系数的上下限,可为综合评判土钉支护边坡的稳定性设计提供参考.     

基于可靠度指标的匀质杆件结构优化设计

以结构可靠性分析和结构优化理论成果为基础,推导得到匀质杆件结构在特定失效模式下的功能函数,给出这一特定失效模式下结构可靠度指标的计算方法.将结构的可靠度指标作为结构优化设计的控制参数,得出优化问题的数学模型,实现杆件结构系统基于可靠度指标的优化设计.通过算例证实了所提出方法用于刚架的正确性与一般通用性.     

石膏围岩隧道衬砌结构破坏模式及时变可靠度模型

石膏围岩具有很强的膨胀性和腐蚀性,在隧道全寿命周期内均会引起衬砌结构自身强度劣化及受力增加,严重影响隧道二次衬砌结构可靠性.针对石膏围岩膨胀特性和腐蚀性对隧道二次衬砌结构的影响分别建立了二次衬砌结构膨胀破坏模式和腐蚀破坏模式;考虑石膏围岩膨胀性和腐蚀性对隧道衬砌结构的综合影响,建立了石膏围岩隧道二次衬砌结构综合破坏模式;基于结构体功能函数,推导出能够初步考虑围岩膨胀性和腐蚀性的隧道衬砌结构可靠度指标计算公式;并分别建立了三种破坏模式下的时变可靠度分析模型.采用石膏围岩隧道衬砌结构综合破坏模式下的时变可靠度模型对礼让隧道进行了分析,得到其在使用寿命100 a内的可靠度指标变化规律.根据计算结果可以优化石膏围岩隧道衬砌结构的抗腐蚀、抗膨胀和支护结构设计参数,并对石膏围岩隧道使用寿命周期内的合理维护及维修提供依据.研究成果可推广应用于隧道衬砌结构的可靠度研究中.     

结构非概率-模糊混合可靠性分析方法

研究了非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性问题.以结构极限状态函数和模糊变量隶属函数为条件,基于可能性理论导出了结构的模糊失效域和模糊安全域及其隶属函数,将原混合可靠性问题转化为模糊失效准则下的非概率可靠性问题;在结构非概率可靠性模型的基础上,建立了模糊失效准则下的结构非概率可靠性指标;提出了一般性的非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性分析方法,该方法能同时考虑非概率不确定性波动和模糊变量的可能性分布,更合理地评价结构可靠性.     

基于可靠度的输电塔抗风优化研究

提出一种基于可靠度约束的输电塔实用抗风优化设计方法.首先,识别出体系的失效模式并找出关键杆件同时提取各失效模式对应的安全余量方程,计算各失效模式的可靠指标.然后,对可靠度不满足的失效模式通过加强关键杆件的方法进行优化.最后,对各失效模式进行综合求出体系可靠指标,若体系可靠度满足要求则优化结束,若体系可靠度不满足则通过优化最小可靠指标的失效模式来提高体系可靠度直到满足为止.编制程序对塔架进行了若干个风速的优化,分析结果表明:1)在完整失效路径上存在关键的破坏杆件,对关键杆件进行优化可以有效地提高体系可靠度;2)这是一种直接消除结构薄弱点的优化,优化效果好;3)随优化风速的增大,优化的效率将变低;4)方法计算简单,结果合理.     

复合材料加筋板多失效模式可靠性分析

复合材料加筋板在轴向压缩的曲屈过程中,存在多种失效模式,对整体的可靠度有不同影响.本研究利用ABAQUS软件,建立由shell-solid单元组合的复合材料加筋板渐进失效模型,并基于Quads和Hanish失效判据,用Cohesive单元来模拟胶层,通过对模型轴向加位移的弯曲情况,确定刚心位置后,进行轴向加载仿真实验.通过有限元模拟方法,用均次一值二矩法计算可靠度,分析曲屈失效过程,影响可靠度的主要因素为静力.通过灵敏度分析,归一化计算,得到材料不同弹性模量对复合材料加筋板模型的基体失效、纤维失效、界面层失效和静力失效的贡献率.由失效判断指标可知,纤维失效是造成复合材料加筋板结构整体失效的主要因素,由灵敏度分析结果可知是影响基体失效、纤维失效、界面层失效的主要因素.     

A型井架结构可靠性分析与蒙特卡罗实现

采用大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL(参数化设计)语言将结构分析与其PDS(概率设计系统)模块的统计分析能力相结合的蒙特卡罗有限元法,计算得到井架系统的失效概率及相应的可靠指标β,说明了利用ANSYS的概率分析功能实现结构的可靠性分析的可行性.根据实际工程结构算例详细叙述了该方法实现的流程.     

插口式钢管模板支架风险分析模型研究

为了兼顾模板支架的安全性和经济性,提出基于结构体系可靠度分析和模糊集理论的插口 式钢管模板支架方案的模糊风险分析模型。 首先分析模板支架体系的失效模式,运用MonteCarlo 数值模拟方法及插值法,给出模板支架体系的可靠度,进而将失效概率和失效损失系数进行模糊 化,使其成为非对称三角模糊数,建立了插口式钢管模板支架模糊风险决策模型。 结合实例进行分析和验证,结果表明该模型模拟结果与实际情况吻合。     

工字型截面构件的船体板架结构可靠性优化

利用有限元方法进行结构分析,建立失效模式的安全余量方程,失效模式的可靠性指标由一次二阶矩法确定,由分枝限界法识别主要失效模式,结构系统和主要失效模式的可靠性指标之间的关系通过ＰＮＥＴ法（概率网络估算法）确定,并依此导出系统可靠性指标相对设计变量的导数。结构的可靠性优化,通过考虑具有工字型截面梁元的稳定性,将设计变量减少一半,降低优化规模,然后,采用最佳矢量法完成两类优化设计：在结构系统可靠性约束下     

土坡稳定可靠度指标分析

提出了一种适用于均质粘性土坡的定积分解法 ,用实用的优化方法计算土坡稳定的可靠度指标 ,并分析了土坡可靠度的一些规律。所用计算公式直接在基本变量空间求解 ,避免了求偏导数和正交变换工作。由于稳定分析时最危险滑弧事先并不知道 ,因此用优化方法求可靠度指标具有巨大优越性。利用 Excel中的规划求解器求解了安全系数和可靠度指标。     

边坡稳定安全系数及其与土性参数及失效概率关系研究

借助土性参数,对边坡稳定性分析两大评价体系(安全系数法与可靠指标法)的联系及差异性进行了对比分析.对于简单均质土坡的圆弧形滑裂面,利用积分思想推导了有、无被动土体两种情况下安全系数的精确解析表达式.其中,视被动土体的贡献为减少滑动力矩,采用分段圆弧法推导.以该解析式为基础,利用土体粘聚力与容重的比值将这两个变量归一为变量Hc,以纯黏性土、均质边坡不同坡角时的确定性模型为对象,深入研究了不同的确定性模型情况下,Hc的概率分布类型、均值变化与边坡稳定安全系数的关系及变异特征对边坡失效概率和可靠指标的影响作用等.结果表明:土性参数变异性较强时,安全系数法作为一种定值方法,可能会做出严重背离实际的评判,而可靠指标法则更为科学合理;Hc为正态分布或对数正态分布时,其平均值及变异系数的不同取值会对失效概率(及可靠指标)的计算值以及失效概率(及可靠指标)与安全系数关系曲线中的交汇点位置产生明显的影响.