基于可靠度理论的土工构筑物抗滑稳定安全标准研究

摘要

加强重大基础设施工程安全性相关研究，对确保安全生产、加快基础设施建设意义重大。传统的单一安全系数法无法考虑计算中各参数的变异特性和不确定性因素，而基于可靠度理论分析基础的设计方法弥补了这一缺陷，在此基础上建立起来的分项系数极限状，态设计方法则为工程师提供了实际操作手段。传统的安全系数评价体系在人们心中根深蒂固，设计人员更倾向基于历史经验“套改”的方式对分项系数进行标定。尽管可靠度设计方法在土工构筑物抗滑稳定分析领域已经过长期的发展，结果却不令人鼓舞，亟需从理论出发建立更加科学合理的安全评价标准。本文围绕土工构筑物的抗滑稳定分析的单一安全系数法、可靠度设计方法以及分项系数设计方法，以“相对安全率”理论为纽带，标定了重力式挡土墙抗滑稳定容许安全系数，建立了土石坝坝坡抗滑稳定分项系数设计方法评价标准，对推动可靠度及分项系数设计方法的发展有一定的实际意义，主要研究内容和成果如下： (1)通过理论分析和数值模拟证明了重力式挡土墙抗滑稳定安全系数与随机变量近似符合对数正态分布，并针对目标函数对数正态分布的表达式，引入一次二阶矩法计算其可靠指标。 (2)定义了目标函数呈对数正态分布“相对安全率”的计算公式，拓展了“相对安全率”理论的使用范围。 (3)鉴于中外规范在重力式挡土墙抗滑稳定允许安全系数取值标准方面有明显差别，基于Excel中VBA程序编制挡土墙抗滑稳定分析计算程序，对重力式挡土墙安全系数允许值做了初步探讨，提出的安全系数标定方法和相应成果可为规范修订提供参考。 (4)对土石坝线性强度参数分项系数进行理论标定，并对标定结果展开大量普适性验证，结合工程实例的检验，建议筑坝材料凝聚力和摩擦系数的分项系数γc和γf分别为1.20和1.10。 (5)根据“07”版《碾压式土石坝设计规范》对非线性参数分项系数的处理原则，通过经验模型和历史模型检验方法验证了γf=1.10基本合理。

目录

1

2

3

黎康平硕士毕业论文-终稿 4

4

6-