论文摘要
在重力坝的安全评价体系中,其抗滑稳定性一直是十分重要的内容,目前在重力坝抗滑稳定性分析中一般是通过刚体平衡法计算安全系数来评价的,但在实际工程中,常规的安全系数法并没有考虑到影响安全系数的各个参数变量的不确定性,对其稳定性进行“一刀切”的评价是不够合理的,往往具有局限性。本文的主要内容包括:首先,本文介绍了大坝抗滑稳定计算中传统的刚体极限平衡法、有限元法和分项系数法及其应用,并结合工程实例得到一致的结论。在此基础上研究了大坝失稳的不确定性,并提出应对大坝失稳进行风险分析。其次,基于风险分析中存在的随机不确定性进行重力坝坝基失稳随机风险分析,并对分析中各变量的相关性和敏感性进行研究。结合工程实例得出,不考虑摩擦系数与粘聚力的负相关性会使风险率计算值偏高,即计算结果偏于安全;通过敏感性分析则可得到各设计变量中对可靠性指标和风险的主要敏感因子,如摩擦系数、粘聚力和上游水位,以及其他非敏感因子,经分析得出了对重力坝坝基稳定影响较重要的因素,可为重力坝的设计施工提供指导,同时将非敏感因子按定值处理也可以大大简化模糊风险的计算研究。本文的重点是,基于重力坝坝基抗滑稳定各影响因素的随机性、模糊性以及失稳准则的模糊性,引入模糊数学理论,建立了三种情况下的模糊风险计算模型,并详细介绍了常用的模型求解方法——α水平截集法。建立了基于安全系数的模糊随机极限状态方程,提出并采用改进的模糊处理方法进行相应模糊风险率的计算与研究:对设计参数的模糊采用计算简便的α水平截集法,而对失效准则的模糊采用降半梯形隶属函数,计算中搜寻设计参数和失效准则的模糊对风险率影响程度一致时的模糊区间,并以此区间计算得到的风险率作为最终的模糊风险率进行评价。工程实例计算表明:此方法比参数与失效准则均采用a水平截集法时得到的模糊风险率区间值更趋合理,模糊风险分析计算得到的坝体安全结论也与现行规范的确定性方法一致。
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摘要Abstract1 绪论1.1 问题的提出1.2 重力坝抗滑稳定分析方法及研究现状1.2.1 确定性分析方法1.2.2 不确定性分析方法1.3 国内外风险分析研究现状1.4 国内外模糊风险分析研究现状1.5 本文主要内容2 风险分析的相关理论2.1 风险分析的相关概念2.1.1 荷载与抗力2.1.2 风险的概念与含义2.1.3 单项风险和总风险2.1.4 风险分析的程序框架2.2 常用的风险估计方法2.3 大坝失稳不确定性分析2.4 大坝风险标准2.5 本章小结3 模糊理论和模糊风险分析方法3.1 模糊性概述3.2 模糊集合与隶属函数3.3 隶属函数的确定3.4 水平截集与模糊概率3.5 模糊风险计算模型3.5.1 设计参数具有模糊性、失效准则明确的模糊风险模型3.5.2 设计参数具有随机性、失效准则具有模糊性的模糊风险模型3.5.3 设计参数和失效准则均具有模糊性的模糊风险模型3.6 模糊风险模型的求解3.6.1 设计参数的模糊处理3.6.2 失效准则的模糊处理3.6.3 模糊风险率的计算3.7 本章小结4 重力坝坝基抗滑稳定的传统分析方法4.1 抗滑稳定计算荷载4.2 刚体极限平衡法4.3 有限元法4.4 分项系数法4.5 工程应用实例4.5.1 工程概况4.5.2 基本资料与荷载组合4.5.3 刚体极限平衡法的应用4.5.4 有限元法的应用4.5.5 分项系数法的应用4.6 本章小结5 重力坝坝基失稳随机风险分析及敏感性分析5.1 坝基抗滑稳定分析中的随机不确定性5.1.1 水位的随机不确定性分析与处理5.1.2 岩土体力学参数的随机不确定性分析和处理5.2 功能函数的选择5.3 相关性处理5.4 参数变量的敏感性分析5.5 工程应用实例5.5.1 关于变量截尾5.5.2 计算结果5.5.3 参数相关性分析5.5.4 参数敏感性分析5.5.5 忽略非敏感因子随机性的影响分析5.6 本章小结6 重力坝坝基抗滑稳定的模糊风险分析6.1 坝基抗滑稳定分析的模糊不确定性6.1.1 设计参数的模糊不确定性分析与处理6.1.2 失效准则的模糊不确定性分析与处理6.2 模糊风险率的计算方法6.2.1 设计参数的模糊处理6.2.2 失稳准则的模糊处理6.2.3 模糊风险率的计算6.3 工程应用实例6.3.1 设计参数具有模糊性时模糊风险率的计算与分析6.3.2 失效准则具有模糊性时模糊风险率的计算与分析6.3.3 失效准则与设计参数均具有模糊性时模糊风险率的计算与分析6.4 本章小结7 结论与展望7.1 结论7.2 展望参考文献攻读硕士学位期间发表学术论文情况致谢
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标签:重力坝论文; 抗滑稳定论文; 风险分析论文; 敏感性分析论文; 模糊风险论文;