冻结井筒多重不确定性因素表征及井壁可靠度分析

摘要

将冻结井壁不确定性力学参数建模为随机场,利用Neumann随机有限元法,推导出冻结井壁随机应力变形场的随机分析列式;研发了冻结井壁混凝土应力与变形随机有限元分析程序.通过计算,获得了相关参数的失效概率;对井壁几何参数、材料参数、外荷载随机性等条件下的冻结井壁工程可靠性进行评价.结果表明:精确控制井筒掘进半径的大小,降低井壁外半径随机性摆幅,减小外半径变异系数,可有效提高井壁可靠性;提高混凝土搅拌的均匀性,降低弹性模量随机性摆幅,减小弹性模量变异系数,对于提高井壁可靠性,效果显著;提高井壁弹性模量的均匀性,可以增加井壁可靠性.