基于隨機(jī)有限元的巖體工程可靠度方法研究

巖體工程問題的不確定性及安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一直是國(guó)際巖體工程中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)和礦產(chǎn)資源開采的日益發(fā)展，如何獲得可靠的巖體力學(xué)參數(shù)和建立有效合理的巖體工程穩(wěn)定評(píng)判體系越來越重要。本項(xiàng)目通過建立反映工程巖體結(jié)構(gòu)面幾何分布特征和力學(xué)參數(shù)的巖體表征單元（REV）模型，運(yùn)用細(xì)觀力學(xué)理論和有限元方法對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)合隨機(jī)數(shù)學(xué)理論，建立了表示工程巖體力學(xué)性能的隨機(jī)場(chǎng)模型；在極限分析原理基礎(chǔ)上，建立了基于隨機(jī)有限元的巖體工程穩(wěn)定的可靠度方法，通過提出有效可靠的數(shù)值求解方法，獲得了巖體工程可靠度指標(biāo)。本課題宏細(xì)觀理論相結(jié)合系統(tǒng)研究了巖體工程穩(wěn)定問題，為巖體工程穩(wěn)定建立了有效可靠的安全評(píng)價(jià)方法和體系，為巖體工程安全監(jiān)測(cè)提供了理論基礎(chǔ)和依據(jù)。該方法理論體系嚴(yán)密，工程實(shí)際可用，為解決復(fù)雜的巖體工程穩(wěn)定問題和安全監(jiān)測(cè)提供了一種有效方法和手段。

目 錄

前 言

一、總 論

地基工程可靠度分析的一般理論（總報(bào)告）

關(guān)于巖土工程的可靠度問題

地基基礎(chǔ)工程標(biāo)準(zhǔn)化與概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則

土體及巖體工程可靠度分析問題

談巖土工程概率分析法中的若干基本問題

二、土的概率特性及土性隨機(jī)場(chǎng)模型

巖土工程可靠度分析中的土性隨機(jī)場(chǎng)模型

隨機(jī)場(chǎng)相關(guān)尺度的存在條件及土性相關(guān)函數(shù)模型的探討

土性相關(guān)距離和相關(guān)范圍的研究及其計(jì)算方法的探討

樁基承載力參數(shù)估計(jì)的隨機(jī)場(chǎng)模型

土層相關(guān)距離計(jì)算的試算擬合法

對(duì)計(jì)算土性相關(guān)距離的討論

深圳機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基土性相關(guān)距離的分析

地基土參數(shù)的空間變異性及其相互關(guān)系

三、地基工程可靠度分析方法及其應(yīng)用

土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和分析方法探討

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用

改進(jìn)JC法及其在土工可靠度計(jì)算中的應(yīng)用

隨機(jī)場(chǎng)理論在重力式碼頭地基承載力計(jì)算中的應(yīng)用

應(yīng)用隨機(jī)場(chǎng)理論分析大港碼頭堆場(chǎng)區(qū)地基承載力的可靠度

新沙港試驗(yàn)路堤地基承載力的可靠度分析

豎向荷載下單樁承載力的概率評(píng)估

土坡逐漸破壞的概率計(jì)算

擋土墻的可靠度分析

關(guān)于孔間地質(zhì)隨機(jī)特征的統(tǒng)計(jì)推斷

三峽二期上游圍堰滲透研究及其地質(zhì)資料的概率分析方法在滲透研究中的應(yīng)用

多層地基沉降的概率分析

四、關(guān)于地基可靠度分析方法的建議

關(guān)于地基可靠度分析方法的建議

附錄：可靠度計(jì)算程序框圖

參考文獻(xiàn)

2100433B

鑄鋼節(jié)點(diǎn)等鑄鋼構(gòu)件在工程中的應(yīng)用呈流行趨勢(shì)，但相應(yīng)研究還處于個(gè)例分析階段,沒有從可靠性的角度把握鑄件質(zhì)量和安全性水平。本項(xiàng)目針對(duì)工程鑄造工藝特點(diǎn)和典型鑄鋼構(gòu)件的共性特征，揭示鑄造缺陷隨機(jī)性規(guī)律，創(chuàng)造性地將結(jié)構(gòu)多尺度分析理論與隨機(jī)有限元方法相結(jié)合，構(gòu)建多尺度隨機(jī)有限元方法，應(yīng)用于帶缺陷工作的鑄鋼構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的可靠性分析。首先通過鑄鋼構(gòu)件探傷統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)，建立描述鑄造缺陷隨機(jī)產(chǎn)生和分布的隨機(jī)場(chǎng)模型。其次建立有限元節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的多重概率模型描述缺陷隨機(jī)性，實(shí)現(xiàn)在有限元中模擬隨機(jī)缺陷。然后通過建立和求解多尺度隨機(jī)有限元方程、解決多尺度模型間的隨機(jī)信息傳遞問題，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)多尺度結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算，解決帶缺陷復(fù)雜結(jié)構(gòu)的隨機(jī)損傷計(jì)算和性能評(píng)估問題。本項(xiàng)目的研究，將為更精確的把握鑄鋼構(gòu)件這一新型材料和結(jié)構(gòu)形式的性能提供有效的計(jì)算手段，為更加充分地發(fā)揮和優(yōu)化其力學(xué)性能提供研究基礎(chǔ)。

運(yùn)行可靠性下降會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際能效降低，但領(lǐng)域內(nèi)尚缺少運(yùn)行可靠性的評(píng)價(jià)方法，而對(duì)故障前的征兆探測(cè)與故障預(yù)示也鮮有報(bào)道。本研究探索空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行可靠度的評(píng)價(jià)機(jī)制，研究故障發(fā)生前的征兆探測(cè)方法、故障預(yù)示技術(shù)，發(fā)展基于運(yùn)行可靠度評(píng)價(jià)的空調(diào)系統(tǒng)征兆預(yù)容錯(cuò)技術(shù)。首先，利用半/全實(shí)物實(shí)驗(yàn)臺(tái)分析參數(shù)、故障與可靠性的關(guān)聯(lián)特征。提出運(yùn)行可靠度的概念，通過引入相對(duì)能耗與熱舒適期望，確定了綜合相對(duì)能耗與熱舒適偏離的評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行可靠度的評(píng)價(jià)模型。然后，提出不同時(shí)域-不同空間的方法，通過對(duì)微觀窗口參數(shù)相關(guān)性的放大監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)早期征兆的探測(cè)；通過對(duì)宏觀窗口過程特征的跟蹤分析，實(shí)現(xiàn)故障的預(yù)示；通過不同空間的指定元分析，完成多個(gè)突發(fā)故障的快速診斷與隔離。最后，利用運(yùn)行可靠度評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)了基于最佳運(yùn)行可靠度的復(fù)合型容錯(cuò)控制。本研究將豐富空調(diào)系統(tǒng)故障診斷的研究?jī)?nèi)容，對(duì)系統(tǒng)高效運(yùn)行及節(jié)能具有促進(jìn)作用。