基于隨機有限元的巖體工程可靠度方法研究基本信息

巖體工程問題的不確定性及安全評價標(biāo)準(zhǔn)一直是國際巖體工程中的熱點和難點問題。隨著我國基礎(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)定評判體系越來越重要。本項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，運用細(xì)觀力學(xué)理論和有限元方法對其進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)合隨機數(shù)學(xué)理論，建立了表示工程巖體力學(xué)性能的隨機場模型；在極限分析原理基礎(chǔ)上，建立了基于隨機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價方法和體系，為巖體工程安全監(jiān)測提供了理論基礎(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場模型

巖土工程可靠度分析中的土性隨機場模型

隨機場相關(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)范圍的研究及其計算方法的探討

樁基承載力參數(shù)估計的隨機場模型

土層相關(guān)距離計算的試算擬合法

對計算土性相關(guān)距離的討論

深圳機場場道地基土性相關(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

土工實驗數(shù)據(jù)整理和分析方法探討

土的抗剪強度指標(biāo)的統(tǒng)計與應(yīng)用

改進(jìn)JC法及其在土工可靠度計算中的應(yīng)用

隨機場理論在重力式碼頭地基承載力計算中的應(yīng)用

應(yīng)用隨機場理論分析大港碼頭堆場區(qū)地基承載力的可靠度

新沙港試驗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估

土坡逐漸破壞的概率計算

擋土墻的可靠度分析

關(guān)于孔間地質(zhì)隨機特征的統(tǒng)計推斷

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：可靠度計算程序框圖

參考文獻(xiàn)

2100433B

鑄鋼節(jié)點等鑄鋼構(gòu)件在工程中的應(yīng)用呈流行趨勢，但相應(yīng)研究還處于個例分析階段,沒有從可靠性的角度把握鑄件質(zhì)量和安全性水平。本項目針對工程鑄造工藝特點和典型鑄鋼構(gòu)件的共性特征，揭示鑄造缺陷隨機性規(guī)律，創(chuàng)造性地將結(jié)構(gòu)多尺度分析理論與隨機有限元方法相結(jié)合，構(gòu)建多尺度隨機有限元方法，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)計試驗，建立描述鑄造缺陷隨機產(chǎn)生和分布的隨機場模型。其次建立有限元節(jié)點坐標(biāo)的多重概率模型描述缺陷隨機性，實現(xiàn)在有限元中模擬隨機缺陷。然后通過建立和求解多尺度隨機有限元方程、解決多尺度模型間的隨機信息傳遞問題，實現(xiàn)隨機多尺度結(jié)構(gòu)的有限元計算，解決帶缺陷復(fù)雜結(jié)構(gòu)的隨機損傷計算和性能評估問題。本項目的研究，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)。

運行可靠性下降會導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)的實際能效降低，但領(lǐng)域內(nèi)尚缺少運行可靠性的評價方法，而對故障前的征兆探測與故障預(yù)示也鮮有報道。本研究探索空調(diào)系統(tǒng)運行可靠度的評價機制，研究故障發(fā)生前的征兆探測方法、故障預(yù)示技術(shù)，發(fā)展基于運行可靠度評價的空調(diào)系統(tǒng)征兆預(yù)容錯技術(shù)。首先，利用半/全實物實驗臺分析參數(shù)、故障與可靠性的關(guān)聯(lián)特征。提出運行可靠度的概念，通過引入相對能耗與熱舒適期望，確定了綜合相對能耗與熱舒適偏離的評價指標(biāo)，建立了空調(diào)系統(tǒng)運行可靠度的評價模型。然后，提出不同時域-不同空間的方法，通過對微觀窗口參數(shù)相關(guān)性的放大監(jiān)視，實現(xiàn)對早期征兆的探測；通過對宏觀窗口過程特征的跟蹤分析，實現(xiàn)故障的預(yù)示；通過不同空間的指定元分析，完成多個突發(fā)故障的快速診斷與隔離。最后，利用運行可靠度評價模型，實現(xiàn)了基于最佳運行可靠度的復(fù)合型容錯控制。本研究將豐富空調(diào)系統(tǒng)故障診斷的研究內(nèi)容，對系統(tǒng)高效運行及節(jié)能具有促進(jìn)作用。