考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度分析

在考虑土体参数空间变异性基础上,提出了基于多重随机响应面法的边坡系统可靠度分析方法,同时建议了一种新的代表性滑动面搜索方法.采用Karhunen-Loève展开方法离散二维相关非高斯随机场,通过Hermite随机多项式展开近似代表性滑动面安全系数与土体参数间的非线性隐式函数关系,在此基础上采用直接蒙特卡洛模拟计算边坡系统失效概率.研究了所提方法在考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度分析中的应用.结果表明,提出的基于多重随机响应面法的系统可靠度分析方法为考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度问题提供了一条有效的分析途径.提出的代表性滑动面确定方法具有较高的计算精度和效率,无需单独计算滑动面安全系数间的相关性,而且能够有效地计算低概率水平的边坡系统可靠度.边坡系统失效概率随着抗剪强度参数变异性和垂直相关距离的增大而增加、随着抗剪强度参数间负相关性的增加而减小.此外,忽略土体参数空间变异性会明显高估边坡系统失效概率.     

土石坝考虑非线性随机特性的可靠度分析

在结构可靠度基本理论、非线性有限元法及其它方法基础上 ,考虑了土石坝土石料物理力学指标的随机特性 ,推导了材料非线性问题的基本公式 ,编制了非线性随机有限元程序 ,探讨了土石坝可靠度分析方法     

土石坝水力劈裂

我国现有水库8．7万多座，大型水库的大坝70％以上是土石坝，而中小型水库的大坝90％以上是土石坝。随着施工技术的逐步发展以及大型施工机械的应用，坝高不断增加。在我国，己有多座200m甚至300m以上的高土石坝正在建设或设计论证之中。对低坝，经验比较成熟，而高坝建设中仍有不少问题有待解决，其中水力裂就是一个非常重要的问题。     

成层土边坡可靠度计算算法研究

考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析大多基于单一的"均质"土体,而实际中边坡土体呈现明显的层状分布特征,目前在考虑土体参数空间变异性的成层土边坡的可靠度研究方面远远不够.本文基于ABAQUS软件和Python语言,编写了成层土边坡可靠度计算的算法.该算法可以实现非侵入式随机有限元分析,用户输入土体的空间变异性参数后,...     

考虑土性参数空间变异性对堤防安全性的影响

采用基于谱表示法的蒙特卡洛模拟,建立了不排水抗剪强度的随机场模型,并与二维平面应变模型结合探讨了考虑土体参数空间变异性对堤防安全性的影响.结果表明,堤防边坡的安全系数受土体参数(不排水抗剪强度)的空间变异性影响,若不考虑堤防土体参数空间变异性时,会高估堤防边坡的安全性.堤防滑动面位置与土体参数的空间分布有关,滑动面的位置具有不确定性,但滑动面往往会经过土体不排水抗剪强度较薄弱的区域,导致堤防的破坏.     

基于有限元强度折减法的多层边坡非侵入式可靠度分析

非侵入式的可靠度分析方法具有可以充分利用通用商业有限元软件、便于在实际工程中应用的特点,日益受到工程师们的青睐.本文提出了基于有限元强度折减法的边坡非侵入式可靠度分析方法,并研究了该方法在多层土质边坡可靠度分析中的应用.该方法可以考虑土体参数的空间变异性,基于通用有限元软件求解安全系数,借用随机响应面法实现高效的可靠度分析.结果表明,基于有限元强度折减法的非侵入式边坡可靠度分析方法不仅能够有效地考虑土体参数空间变异性对边坡可靠度的影响,而且能够自动搜索到非圆弧形最危险滑面,所提方法为解决考虑空间变异性的多层土质边坡可靠度问题提供了一条有效的分析途径.提出的改进概率配点法能够有效地提高奇数阶随机响应面的计算精度.采用圆弧形滑面可能会明显高估边坡可靠度水平,因此,十分有必要采用无需事先假定滑面形状的有限元法进行边坡稳定性分析.此外,Sobol指标能够有效地反映随机变量的敏感性,为边坡设计方案优化提供参考依据.     

土石坝安全监控的统计模型研究

针对土石坝观测物理量的特点及影响，建立统计模型进行大坝安全监测预报，并以实测值来检验模型预报的精确度。     

考虑土性参数空间变异性的地基承载力可靠性分析

根据Vanmarcke提出的随机场理论描述土性参数的空间变异性,并通过实例采用改进的Monte-carlo方法计算地基承载力可靠性指标,在该过程中考虑土性参数的空间变异性以及土性参数间的互相关性,将计算结果与直接Monte-carlo法及JC法进行了比较,得出了一些有价值的结论.     

土石坝沉降-填筑灰色监测模型分析

为分析填筑期土石坝的沉降监测资料,探讨沉降发展与填筑施工间的因果关系,根据灰色模型建模数据量要求较少、拟和效果好的优点,以及该类模型中影响因子形式可以灰色抽象的特点,在借鉴相关沉降计算分析方法的基础上,将填筑影响下的土石坝坝体沉降影响因素分为与时效无关和与时效相关两类,采用填筑高度和等效高度作用因子为相关序列,利用灰色GM(1,h)模型建立沉降-填筑间的关系方程,以揭示填筑期间沉降规律并加以预测．算例表明,沉降-填筑安全监测模型有效地反映了土石坝施工期沉降规律以及沉降与填筑施工间的内在联系．     

基于ANSYS和JC法的高土石坝动力可靠度稳定性分析

土石坝在建成或拟建的大坝中占有大部分比重,坝坡的稳定性是土石坝工程设计的关键问题,而强震下的坝坡稳定性更是岩土领域中的热点问题.运用ANSYS软件对某一高土石坝边坡进行时程分析,结合可靠度指标计算方法JC法,通过迭代计算得到可靠度指标,进而求得动力可靠度安全系数及最小可靠度指标,其分析结果对高土石坝的动力稳定性分析有广泛的应用价值.     

考虑参数和模型不确定性的基桩承载力可靠度

对参数和模型的不确定性因素进行了分析,若不能正确地考虑参数和模型不确定性对基桩承载力的影响,则桩的安全性会被低估.为此,引入修正因子对承载力的试计比和变异系数进行修正,消除了参数和模型不确定性对可靠度分析产生的影响,并给出了修正后可靠度指标的计算方法.算例分析表明：修正后的可靠度指标大于原始可靠度指标,桩的安全性被正确...     

水环境污染物迁移参数空间变异性分析原理与方法

分析了水环境污染物迁移参数空间变化变化的二重性特征,阐述了分析、评价水环境污染物迁移参数空间变异性的原理与方法。     

考虑参数空间变异性的不排水边坡可靠度分析

采用验算点法和随机有限元法对不排水边坡进行可靠度分析,研究边坡坡度、安全系数和强度参数相关性对边坡可靠度的影响.数值分析结果表明,由于随机有限元法恰当地考虑了土性参数的空间变异性,因而当土体抗剪强度参数变异系数超过临界值时,边坡失效概率计算结果更为合理.     

考虑参数空间变异性的边坡模糊随机可靠度分析

提出考虑土性参数空间变异性的边坡模糊随机可靠度分析方法.按HassanWolff方法对土性参数进行组合,通过确定性分析得到一系列潜在滑面;利用随机场模型描述土性参数的空间变异性,沿各潜在滑面对土性参数进行方差折减;采用降半正态分布函数描述边坡失效状态的模糊性,基于概率积分计算各潜在滑面对应的的可靠度;搜索最小可靠度对应的潜在滑面作为边坡的临界滑面,以最小可靠度作为边坡的可靠度.结合算例分析了隶属函数的形状参数、土性参数相关距离及黏聚力和内摩擦角的变异性对边坡可靠度的影响.     

饱和土动力响应中考虑水文地质性质的空间变异性

研究了土的动力响应，其中考虑了水文地质性质中孔隙率、渗透系数以及孔隙水体积模量等参数的空间变异性．对膨胀波（P波）在土中的数值研究是研究焦点．这些参数的变异性将通过Freeze提出的多变量概率密度函数来建立模型，通过M0nte-Carlo技术对土的动力特性进行研究．用数值方法说明水文地质性质的空间变异性对土的动力特性的影响．结果发现，由于散射及固有频率明显降低（它表明土实际上已软化）而引起的衰减中，孔隙率和孔隙水的体积模量的空间变异性将产生很重要的影响．     

考虑时变效应的土石坝安全风险综合评价模型

针对土石坝整体安全风险和时变效应问题,以调查资料为基础,分析了土石坝整体安全的主要影响因素.综合运用层次分析法、可靠度计算法和专家评判法,以洪水漫顶、滑坡失稳、渗透变形以及工程管理为基本要素,构建土石坝安全风险评价指标体系.考虑洪水漫顶、滑坡失稳、渗透变形的时变效应,研究了基于时变效应理论的多层次土石坝安全风险综合评价模型.工程实例分析表明,该模型是可行和有效的,可为土石坝除险加固、水电站安全运行提供参考.     

岩土参数空间变异性分析

应用地质统计学的理论和方法，以变差函数为工具，对现场实测的岩土参数进行了分析，并拟合了其理论变差函数，求出了模型参数，分析了岩土参数的空间变异性特点。     

土石坝空间非线性和弹塑性的应力应变分析

本文采用非线性弹性的邓肯-张模型和我们提出的分部屈服模型,编制了TDAD三维非线性程序,对典型河谷土石坝进行了三维和二维的应力应变计算及比较分析,并对铜街子水电站土石坝做了三堆的非线性弹性和弹塑性的计算及分析,取得了比较圆满的结果。     

土石坝漫顶溃决模型的分析比较

为解决由现场溃坝过程记录资料匮乏导致的大量土石坝漫顶溃坝模型得不到工程验证的问题,在分析总结17种土石坝漫顶溃决机理模型基础上,以唐家山堰塞坝1/3溃坝事故为工程背景,选取BREACH模型、DB模型和IWHR模型对其溃坝过程进行数值模拟,研究这3种模型计算得到的筑坝材料冲蚀速率、流量过程线和水位变化曲线与实测值的差异。应用BREACH模型研究了筑坝材料的黏聚力、内摩擦角、不均匀系数和孔隙率对流量过程线的影响。结果表明:(a)IWHR模型预测的洪峰流量最大,BREACH模型次之,DB模型最小;(b)与实测数据相比,DB模型和IWHR模型预测的峰现时间提前,BREACH模型预测的峰现时间推迟;(c)随着黏聚力和内摩擦角的增大,计算峰值流量减小,峰现时间延后;(d)随着孔隙率和不均匀系数的增大,计算峰值流量增大,峰现时间提前;(e)不均匀系数和孔隙率对溃坝计算结果的敏感性尤为显著。     

基于灰理论的土石坝沉降分析

土石坝沉降主要是时效变形,一般采用回归模型进行分析。针对土石坝沉降的特点,引入了能反映工程动态变化的灰理论模型,介绍了灰理论的基本原理和灰建模的求解过程。结合陆浑水库实测沉降资料进行了分析,结果表明所建立的模型精度高,能反映沉降的最新变化趋势。