支挡结构可靠指标及分项系数计算方法研究

摘要

可靠指标及分项系数是极限状态设计法中的两个重要指标，由于其计算方法多种多样，计算结果和精度也各不相同。目前，可靠度研究中普遍采用蒙特卡罗(Monte Carlo，简称M-C)法计算可靠指标，采用一般分离法计算分项系数。虽然这两种方法相对来说较为精确，但在实际使用中依然存在着一些误差。针对这一情况，本文对这些计算方法进行了系统的梳理和对比分析，并对可靠指标计算的M-C法和分项系数计算的一般分离法进行了误差分析，主要内容包括:
　　(1)系统地阐述了可靠指标计算的一次二阶矩中心点法、验算点法、JC法、分位值法、M-C法以及分项系数计算的林德0.75线性分离法、幂级数展开法、分位值法、一般分离法的基本原理和计算过程，并以一般地区重力式挡土墙为例，对各计算方法进行了计算和对比分析，提出了各计算方法的优缺点和选择原则。
　　(2)针对目前采用的M-C计算方法，从“随机变量”、“统计方法”、“土压力计算方式”、“失效的判定”、“变量间的相关性”这几个方面出发，分别论述了其对可靠指标计算结果的影响，分析了当前可靠指标计算的误差来源。
　　(3)针对目前计算分项系数所采用的一般分离法，从“分离次数”和“变量间的相关性”两个方面分别阐述了其对分项系数计算结果产生的影响，分析了当前分项系数计算的误差来源，并给出了变量相关情况下的分项系数计算公式。
　　(4)提出了可靠指标和分项系数计算的自洽过程以及自洽的关键问题，并以算例的形式展示了可靠指标和分项系数计算的自洽性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 研究背景

1．3 国内外工程结构可靠度研究现状

1．4 本论文的研究内容和技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

第2章 可靠度概念和原理

2．1 可靠度与结构分析中的不确定性

2．2 极限状态和功能函数

2．3 可靠指标和分项系数

第3章 可靠指标和分项系数计算方法

3．1 可靠指标计算方法

3．1．1 一次二阶矩中心点法

3．1．2 验算点法

3．1．3 JC法

3．1．4 分位值法

3．1．5 蒙特卡罗法

3．1．6 可靠指标计算方法的选择

3．1．7 可靠指标计算算例

3．2 分项系数计算方法

3．2．1 林德0．75线性分离法

3．2．2 幂级数展开法

3．2．3 一般分禹法

3．2．4 分位值法

3．2．5 分项系数计算方法的选择

3．2．6 分项系数计算算例

3．3 本章小结

第4章 可靠指标计算误差分析

4．1 随机变量对功能函数可靠指标计算的影响

4．2 统计方法对可靠指标计算的影响

4．2．1 参数统计流程

4．2．2 不同统计方法所得统计特征对功能函数可靠指标计算的影响

4．3 土压力计算方式及失效判定对可靠指标计算的影响

4．3．1 土压力计算方式对可靠指标计算的影响

4．3．2 失效概率判定对可靠指标计算的影响

4．4 相关性对可靠指标计算的影响

4．5 本章小结

第5章 分项系数计算误差分析

5．1 分离次数对分项系数计算的影响

5．2 相关性对分项系数计算的影响

5．3 本章小结

第6章 可靠指标与分项系数计算的自洽性

6．1 自洽的流程和关键问题

6．2 以抗滑为例的自洽性计算

6．3 本章小结

结论与展望

主要结论

展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参与的科研项目