基于模糊數(shù)學(xué)的重力壩壩基抗滑穩(wěn)定可靠度分析.pdf

1、重力壩抗滑穩(wěn)定一直是重力壩設(shè)計中十分重要的課題，以往主要采用安全系數(shù)法和分項系數(shù)法來對其穩(wěn)定性進行評價，但在實際工程中不僅存在隨機性，還存在模糊性。由于傳統(tǒng)方法的局限性不能完全的反映工程實際情況，本文基于模糊數(shù)學(xué)理論對重力壩壩基失穩(wěn)可靠度進行了分析，主要成果如下：
　?。?）結(jié)合某工程實例，對壩基失穩(wěn)影響最大的摩擦系數(shù)f'和凝聚力c'進行了敏感性分析，得出摩擦系數(shù)的取值應(yīng)偏于中間，凝聚力則取建議值的下限。在總結(jié)以往學(xué)者研究的基礎(chǔ)上

2、，對重力壩壩基提出改進的隨機可靠度即采用敏感性最強的三個隨機變量（摩擦系數(shù)f'、凝聚力c'和上游水位hu）進行可靠度分析，而把其他影響不大的隨機變量當(dāng)做常量處理以簡化計算過程。
　　（2）基于改進的隨機可靠度理論，采用了幾種不同的可靠度分析方法，在隨機變量不同分布組合下比較全面的計算了該算例正常工況和地震工況下的壩基失穩(wěn)可靠度。幾種常用的可靠度計算結(jié)果差距都不大，都能很好的反映工程實際，且都在目標可靠度范圍內(nèi)，綜合各方面的情況表明

3、該算例滿足壩基抗滑穩(wěn)定要求。分析了隨機變量之間的相關(guān)性問題，隨著相關(guān)系數(shù)的不斷減小，所得的可靠度不斷增加，隨機變量之間的相關(guān)性對結(jié)構(gòu)的可靠度有很大的影響，在實際工程中應(yīng)處理好相關(guān)性問題，做到經(jīng)濟與安全的雙贏。
　?。?）本文的重點是基于模糊數(shù)學(xué)理論建立了重力壩壩基失穩(wěn)三種模糊風(fēng)險計算模型：α水平截積法、改進的模糊可靠度方法一和改進的模糊可靠度方法二。α水平截積法所得的結(jié)果為一模糊范圍，表明模糊可靠度比傳統(tǒng)的隨機可靠度那種非此即彼的

4、突變形式更能符合工程的實際情況。在此基礎(chǔ)上為了更好的分析壩基模糊可靠度，提出了兩種改進的模糊可靠度方法進行分析計算。在方法一中采用偏小型隸屬函數(shù)處理失效準則，對模糊隨機變量采用α水平截積法處理，再根據(jù)實際選擇最合適的值（一般取中間值）作為模糊可靠度值。改進的方法一所得的模糊可靠度取值比用α水平截積法處理后的結(jié)果的上下限值都要小，因為考慮了失效準則的隸屬函數(shù)，其精度更高，通過對比，改進的方法一合理性更高。方法二則通過數(shù)學(xué)手段對模糊隨機變量

5、當(dāng)量化處理，對失效準則采用偏小型隸屬函數(shù)處理。此方法理論簡單，可操作性較強，經(jīng)此方法計算出的重力壩抗滑穩(wěn)定模糊可靠度能較好的符合工程實際，為解決模糊可靠度提供又一途徑。但是此方法所得結(jié)果為一可靠值而不是一個模糊范圍，通過對比，該值落在α水平截積法和改進的模糊可靠度法一計算取值范圍內(nèi)，且和他們模糊范圍的平均值的差距都比較小，也可作為評價的一種手段。總體來說，本文分析了重力壩壩基抗滑穩(wěn)定中存在的隨機性和模糊性情況，對重力壩壩基抗滑穩(wěn)定可靠度