文档介绍：摘要构可靠性分析在系氖迪郑橹ち怂婊邢拊7ǖ挠旁叫浴有限元法作为一种结构应力应变数值分析的手段,广泛应用在土建、水电、矿山等实际工程中。客观存在的随机因素使结构的响应ㄓαΑ⒂Ρ成为随机。传统的安全系数法不易定量地计入荷载、参数等随机因素的影响,而随机有限元法从概率分析的角度进行结构的可靠度计算,对结构的安全性进行评估具有一定的优越性,在实际工程中应用广泛,已发展成为强有力的数值分析工具。应用随机有限元法的目的可大致归结为三点:求解在随机因素影响下结构的随机口向应,计算结构的可靠度和获得结构安全性对设计参数的敏感性。本文住河海大学刘宁教授等人理论研究的基础上,。地应力场是影响地下洞室围岩稳定的主要因素,考虑地应力实测值的不确定性和回归计算模型的不确定性,本文详细讨论了地应力场的概率分析方法;在地下洞室锚杆加固效应的随机模拟方面,考虑锚杆间距和锚杆材料特性的随机性,本文讨论了围岩锚杆加固的随机力学分析方法,为地下洞室围岩在锚杆加固后的安全性分析奠定了基础。渗流荷载是地下洞室围岩稳定的主要荷载之一,存在着不确定因素,本文讨论了一个简化模型可方便地计入渗流荷载随机性的影响。本文还讨论了围岩稳定的可靠度对不同材料的弹模和强度参数及地应力系数的敏感性计算方法。在工程应用实例部分。应用大型通用有限元软件阅承退淼赖目M过程进行了三维有限元模拟分析,并分别对该型隧道周围的围岩位移、隧道围岩应力及隧道初期支护衬砌结构的内力进行了对比分析;讨论了特定情况下隧道结关键词:地下洞室;随机有限元;地应力;可靠度
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第滦髀引言概念及其分类工程中的不确定因素【碎的岩体采用松散体力学分析方法。岩体是复杂的地质体,形成之后经历了长期的地质作用。岩体工程包括岩石边坡~程、地下坑垌工程和岩基三大类T谘姨骞こ痰纳杓啤⒇⑼凇⒅Щぁ⒓固和破坏控制的实践中,人们逐步掌握了合理利用岩体工程特性的技能。岩体工程处于不同的地应力、地下水和地温条件下,其中初始地应力是岩体工程的力学边界条件。岩体中存在初始应力是岩体工程与其他地表建筑的重要区别之一,这种初始应力主要由岩体自重应力和构造应力组成,不能通过计算求得,一般只能通过实际测定才能了解,而其他地表建筑工程的荷载和应力可根据工程结构设计和材料自重计算出;岩体工程是在初始应力场中开挖和建造,要进行可靠的设计和稳定性分析研究,必须首先测定岩体初始应力。岩体工程开挖后,对于能够自稳的岩体工程,可不进行支护和加固,对于不能自稳或存在安全隐患的岩体工程必须进行支护和加固,在这种情况下,工程围岩和支护结构共同组成一个承载结构,它们相互作用,共同承受原岩的压力。而如何充分发挥围岩的自支承作用非常熏要。岩体工程围岩的破坏,直接关系到工程的安全和使用,因此,岩体工程的监测是预测、预报或判断岩体工程稳定状态和采取控制措施的依掘。在地淌椅а椅榷ㄐ苑治鲋校杂诒冉贤暾难姨澹刹捎玫苄粤ρХ析方法,不连续面切割形成的危险结构体采用块体平衡理论的分析方法,松软破工程中存在众多不确定因素,从数学角度可分为随机性、模糊性及未确知性二三种。随机因素进一步分为随机变量、随机场、随机过程,以及随机场和随机过程的结合。随机变量用来描述与时空无关的单一变量的随机特性,!’砸学忙论文
.叵露词夜こ痰奈榷ㄐ有空渊分向特性珠随机参数,随机过程描述在时间上具有时变特性的随机参数。从工程背景来分类,不确定因素体现在:荷载不确定性:地下洞室荷载主要是地应力和渗压。一般根据几个测孔的量测值通过回归的方法挖地获得初始地应力场。地应力场空间量测离散性、实际地应力场与实测地应力场的数据间的误差及回归分析计算模型的不确定性导致初始地应力场不确定性【俊<扑闶导砻鞑煌扑隳P涂赡芑岽ヒ陨掀差。由于地质条件的复杂,很难准确把握实际工程中的渗流,随机渗流场计算也很重要。动力问题方面,地震荷载的随机性极为强烈。因此,实际工程中的荷载在很大程度上需视为随机加以研究。材料参数不确定性:材料参数包括材料热学参数和力学参数,材料热学参数包括混凝土水化热参数及导致系数、导温系数和表面放热系数等,材料力学参数包括变形模量、泊松比及抗压强度、抗拉强度和厂、惹慷炔问其中,:、‘、直鹞A严断摺⒚妗⑻迤德剩琧为凝聚力“,下同6杂谟忻飨员湟煨的参数,如沿用传统方法,简单地以一个确定值嗟庇谒婊淞康木来描述某一材料参数,计算结果较难反映实际情况。几何尺寸不确定性:同样条件下,不同几何尺寸的结构,结构的响应括应力、位移等⒉幌嗤6曰也糠郑喜恪⒘严丁⒔诶淼冉峁姑娴募负畏布情况ㄗ呦颉⑶憬且约把由於取⒓渚嗟一般难于准确把握。初始条件和边界条件