殘坡積土邊坡錨固系統(tǒng)水穩(wěn)性與時變可靠性分析

由于南方山區(qū)存在大面積的殘積、坡積土覆蓋層，修建高等級公路形成了大量高陡邊坡，而最為廣泛采用的是錨桿(索)型支擋加固形式。大量失事案例表明，水是危害錨固工程耐久性和長期穩(wěn)定性的最重要因素，是觸發(fā)工程事故的直接誘因。而南方山區(qū)多雨、地下水活動頻繁，因此水對邊坡錨固工程的長期穩(wěn)定性引起了人們高度重視?？赡壳皣鴥?nèi)外卻缺乏對殘坡積土邊坡錨固系統(tǒng)水穩(wěn)定性和時變可靠性分析研究。為此，本項研究采用正交試驗優(yōu)化法設(shè)計室內(nèi)試驗，系統(tǒng)研究水作用參量(含水量、浸泡水時間、干濕循環(huán)次數(shù))對殘坡積土的工程性質(zhì)和(非)預(yù)應(yīng)力錨桿(索)錨固性能參數(shù)的影響，結(jié)合理論分析研究錨固段受力變形特性、荷載傳遞機理和水致失穩(wěn)機理，建立土體抗剪強度參數(shù)和(非)預(yù)應(yīng)力錨桿(索)錨固性能參數(shù)隨水作用參量和時間變化關(guān)系模型，提出殘坡積土邊坡錨固工程系統(tǒng)時變可靠度分析模型和智能分析評價方法。為工程提供可靠的設(shè)計參數(shù)資料和長期穩(wěn)定性評價方法。 2100433B

水穩(wěn)定性是指某種物質(zhì)受水的影響程度，也叫物質(zhì)的防水性能或抗水性能。

試驗室中常選擇有代表性的試件6組進(jìn)行不同齡期的水穩(wěn)定性試驗。水穩(wěn)定性系數(shù)是以不同齡期飽水抗壓強度與干抗壓強度的比值表示，用以表征水穩(wěn)定性，系數(shù)越大，則水穩(wěn)定性越好。 2100433B

很多工程問題的數(shù)學(xué)模型可化為三角非線性系統(tǒng)，而時變和時滯現(xiàn)象又是影響這些系統(tǒng)性態(tài)的重要因素。迭代設(shè)計方法解決了很多時不變?nèi)欠蔷€性系統(tǒng)的控制問題，但因狀態(tài)變換的困難，它難以用于研究系統(tǒng)中含時變和時滯的情形。本項目將用變增益控制方法研究時變?nèi)欠蔷€性時滯系統(tǒng)。下三角和上三角系統(tǒng)的非線性項，將分別受限于依賴于輸出和輸入的時變增長率。首先，根據(jù)三角系統(tǒng)類型和控制設(shè)計要求，給出含兩個待定參數(shù)的狀態(tài)變換。然后，用此狀態(tài)變換把系統(tǒng)的控制問題轉(zhuǎn)化為兩個待定參數(shù)的構(gòu)建問題。最后，估計系統(tǒng)的時變項、時滯項和非線性項，構(gòu)建這兩個參數(shù)，并用Lyapunov穩(wěn)定性定理，分析閉環(huán)系統(tǒng)的性態(tài)和時變控制器的有界性。所構(gòu)建參數(shù)中的一個是時變參數(shù)，用于處理系統(tǒng)的本質(zhì)的時變項、并抑制調(diào)節(jié)問題中未知參數(shù)對整個系統(tǒng)本質(zhì)性態(tài)的影響；另一個是受動態(tài)方程調(diào)節(jié)的參數(shù)，用于處理系統(tǒng)的強非線性項。這將給出一條研究時變非線性時滯系統(tǒng)的新思路。

針對結(jié)構(gòu)可靠性理論在工程實際中的應(yīng)用，《結(jié)構(gòu)可靠性分析與控制》系統(tǒng)闡述了結(jié)構(gòu)可靠性的分析與控制方法，主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)可靠性的基本概念體系、結(jié)構(gòu)可靠性分析中的不確定性、結(jié)構(gòu)可靠性的度量方法和控制方式、概率分布和信度分布、結(jié)構(gòu)性能和作用的概率模型、結(jié)構(gòu)可靠度分析與校核、結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計與評定、不確定事物的推斷、結(jié)構(gòu)性能和作用的推斷、基于試驗的結(jié)構(gòu)性能建模方法、基于試驗的結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計與評定等。《結(jié)構(gòu)可靠性分析與控制》考慮了結(jié)構(gòu)可靠性分析中對客觀事物認(rèn)識的不確定性，建立了符合人們現(xiàn)實認(rèn)知水平的可靠度控制方式；在結(jié)構(gòu)可靠性的分析、校核、設(shè)計、評定等方面，完善和發(fā)展了結(jié)構(gòu)可靠性理論和結(jié)構(gòu)設(shè)計、評定方法，拓展了結(jié)構(gòu)可靠性理論的研究和應(yīng)用領(lǐng)域。