土石坝坝坡稳定可靠度研究及其工程应用（可复制毕业论文）.pdf

摘要关键词:土石坝、坝坡稳定、可靠度、土性参数模型、敏感性分析、工程应用法,应用土性参数随机场性质,结合法和摩根斯顿一普赖斯方法推随着可靠度理论的发展,评价结构安全性与可靠性的可靠度分析方法已逐步进入了实用阶段。在水工结构领域,随着对结构应力、变形和稳定分析手段的逐步完善,这些分析方法中包含的不确定因素的影响也越来越明显。因此研究开展士石坝工程的稳定可靠度方法研究,对分析现有土石坝的安全可靠度水准,指导今后工程的设计、施工及运行管理等,具有重要的工程实际意义。本文首先基于概率统计和可靠度理论,针对土石坝工程的特点,系统地阐述了土石坝坝坡可靠度分析的原理与方法、重点研究探讨了土石坝土料抗剪强度参数的统计方法和统计特性,得出应采用直接法进行土料抗剪强度参数统计的结论;随后本文应用可靠度分析的法和导了土性参数空间相关和变异条件下的土坡可靠度计算公式,最后本文结合均质土坡模型对土性参数敏感性进行了计算分析,得出考虑土性相关距离的土坡稳定可靠度指标比不考虑土性相关距离大%;利用上述成果,本文对小浪底土石坝坝坡稳定安全系数指标和可靠度指标按持久状况、短暂状况、偶然状况进行了计算分析,得出两种指标临界滑面并不一致的结论,坝坡稳定可靠度指标按持久状况、短暂状况、偶然状况依次递减,都能满足规范要求。
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净《年V黄〦年/聄文外,允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布泡括刊明并表示了谢意。如不实,本人负全部责任。学位论文独创性声明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地:鏻畚闹胁话渌艘丫⒈砘蜃垂难芯砍晒S胛乙同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说论文作者┟:学位论文使用授权说明河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊馀贪电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的。内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论登谌ê雍4笱а芯可喊炖怼ⅲ菏中辞妆是┟
第一章绪论国内外边坡稳定可靠度研究现状在水利水电枢纽工程中,挡水建筑物占有十分重要的位置。大坝失效将引起严重的后继灾难,设计大坝力求经济合理并保证安全。研究并解决土石坝坝坡的稳定可靠度计算,对坝的安全至关重要。在土石坝工程中,坝坡稳定的传统的分析评价方法是安全系数法。它是把不确定性概括成一个认为可以弥补与实际状态之间差别的集总系数,即安全系数,用以作为评价指标,表达土石坝坝坡的安全性。尽管经过长期的工程实践,安全系数法本身不断得以发展,并积累了丰富的使用经验,在各种不同的假定条件下,提出了许多诸如ā⒓蚧疊法、—ā法等等许多分析方法,但这么多方法本质上都是用定数模型处理不确定性的问题。它不考虑材料的变异性,将各种设计条件、各种指标和参数都定值化,并选用一定的计算模式来进行计算,而把那些未知的、不定的因素都归到一个单一的安全系数上,这就在理论上存在不完备的地方,其结果使土石坝工程的安全水平含混不清,也无法提供工程安全度的合理的评价指标,因而在实际工程中常常会导致不当的设计。正是如此,必然导致产生定量评定安全度的要求,并形成和发展基于风险概念的可靠度分析方法。上世纪六十年代以来,工程师们逐渐认识到,用不确定性揭示工程现象的本质是一种新的观念和思维,于是开始大力发展工程稳定分析的随机方法和模拟方法。由于土石坝系统的复杂性不可能得到其确定解、最优解,理想的结果是得到基于确定模型和概率模型相结合的满意解,而可靠性理论正是这一思想范畴的主要数学理论之一。它认为影响土石坝稳定性的各种因素是随机变量,运用概率沧和数理统计知识来研究土石坝稳定性,可有效地解决土石坝边坡系统内的不确定性和相关性。因而自世纪年代后期起该方法在土石坝边坡系统分析中得到在长期的工程实践中,经过不断的完善和发展,传统的土坡稳定定值分析方法醇奁胶夥已经逐渐形成了一个较成熟和完善的理论体系。但是,定值法存在一个最大的缺陷:它没有考虑实际存在的种种不确定性因素,它把土看作某种“平均一陛质的“均质”材料,因此,各种参数是确定的,荷载和计算方法等也都是确定的,为考虑种种不确定性而引入的安全系数也是确定的,所得的结了很大的发展。河海大学硕士学位论文七石坝边坡稳定可靠度研究及其工程应用
果也很明确,因此易于为人们接受,也应此得到了广泛的应用。然而这一工程问题的每一环节,从勘探到试验、从参数选取到设计计算以及施工,都是在不确定的情况下进行的,因此,假如在设计中能定量地考虑这些不确定性,并在此基础上进行分析,这从概念上讲当然更切合实际。这种基于概率统计理论基础之上,以随机变量和随机过程作为研究对象的