论文题目: 削角直立式防波堤可靠度分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 港口,海岸及近海工程
作者: 郄禄文
导师: 谢世楞,李炎保
关键词: 广义随机空间,变量相关,可靠指标,分项系数,失效概率,风险分析,削角直立式防波堤,可靠度分析
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来,随着海岸与海洋资源的开发利用,港工建筑物不断向深水化、大型化方向发展,深水防波堤的应用变得越来越广泛。在深水海域巨大的波浪将产生作用在防波堤上极大的波浪力,因此开发了多种型式的防波堤以降低波浪力。削角直立堤是直立式防波堤的改进结构型式,其结构特征是上部胸墙迎海面为与水平面成锐角(如30°、45°)的倾斜面,作用在削角直立堤斜面部分上的波浪力可分解为水平力和垂直力两部分,波浪力的垂直分量将有利于堤身的稳定。本文从理论分析和试验研究两个方面对削角直立堤进行深入研究。首先在广义随机变量空间中,通过确定失效极限状态曲面上验算点处切平面法线的方法,将相互独立的正态分布随机变量的可靠度Hasofer-Lind方法推广到包含任意分布的相关随机变量的结构极限状态问题,提出了适合任意分布的荷载变量相关下结构的可靠度计算的新方法,把国际上通用的Hasofer-Lind可靠度分析方法推广到适用于变量相关的情况。其次,利用Laplace型积分的渐近计算方法,还推导出了广义随机空间相关荷载变量作用下结构失效概率的一个新的渐近计算公式,并依此算法对削角直立堤进行失效概率的计算以及风险评估。通过不规则波浪的物理模型实验,得出了削角直立堤模型上实测波浪压力与合田良实波浪力简化计算值的比值系列,给出了作用在削角直立堤上波浪力的不确定性系数及其统计特征,提出了适合削角直立式防波堤的合田良实修正公式。建立了新的削角直立式防波堤抗滑移、抗倾覆极限状态方程,获得了削角直立堤的可靠指标以及各个波浪荷载的分项系数,提出了对现行防波堤设计规范中分项系数的建议值。通过对波浪力不定性系数以及其标准差不同取值情况下削角直立堤进行对比可靠度分析,讨论了波浪荷载不定性系数对削角直立式防波堤可靠度以及荷载分项系数的影响。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外防波堤可靠度研究进展
1.3 本文主要研究工作
第二章 结构可靠度理论
2.1 概述
2.2 结构可靠度基本概念
2.2.1 结构可靠指标
2.2.2 结构可靠指标与分项系数的关系
2.3 结构可靠度分析方法
2.3.1 中心点法
2.3.2 独立随机变量的JC法
2.3.3 映射变换法
2.3.4 实用分析法
2.3.5 蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟法
第三章 广义随机空间结构可靠指标及失效概率计算方法
3.1 引言
3.2 广义随机空间变量相关下结构可靠指标的计算
3.2.1 可靠指标算例
3.3 广义随机空间内结构失效概率的渐近计算
3.3.1 广义随机空间结构失效概率
3.3.2 Laplace型积分的渐近表达式
3.3.3 结构失效概率的渐近公式
3.3.4 失效概率算例
3.4 小结
第四章 荷载变量相关下直立式防波堤的可靠度
4.1 波浪力的长期分布关系
4.2 作用在直立式防波堤上的波浪力
4.2.1 直立堤前的波态
4.2.2 立波作用力
4.2.3 破波作用力
4.3 直立堤的可靠度分析
4.3.1 直立堤的稳定性分析
4.3.2 波浪力的分项系数
4.3.3 直立堤实例的可靠性核算
4.4 可靠度灵敏度分析
4.5 小结
第五章 削角直立式防波堤上波浪力的试验研究
5.1 试验条件及内容
5.2 试验结果分析
5.3 合田公式修正系数
5.4 小结
第六章 削角直立式防波堤可靠度及风险分析
6.1 削角直立堤的极限状态方程
6.2 削角直立堤的可靠度计算
6.2.1 波浪要素和波浪力
6.2.2 削角直立堤可靠指标和荷载分项系数的计算
6.2.3 荷载不定性系数对可靠度的影响
6.3 防波堤风险分析
6.3.1 失效机理
6.3.2 经济损失的估计
6.4 小结
第七章 软土地基上空心方块斜坡堤可靠度分析
7.1 引言
7.2 空心方块斜坡堤
7.3 空心方块可靠度分析
7.3.1 软基上空心方块斜坡堤整体稳定
7.3.2 空心方块内力计算状况
7.4 小结
第八章 结语与展望
8.1 结语
8.2 展望
参考文献
创新点摘要
攻读博士学位期间完成的论文
参与的科研项目
致谢
发布时间: 2006-05-24
参考文献
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