基于模糊集合論的大壩結構可靠度及下游風險分析.pdf

1、摘要分類號UDC密級學號09110124博士學位論文博士學位論文基于模糊集合論的大壩結構基于模糊集合論的大壩結構可靠度及下游風險分析可靠度及下游風險分析黃靈芝黃靈芝學科門類：類：工學學科名稱：稱：水工結構工程水工結構工程指導教師：師：李守義李守義教授教授楊杰教授教授申請日期：期：20141223基于模糊集合論的大壩結構可靠度及下游風險分析基于模糊集合論的大壩結構可靠度及下游風險分析黃靈芝西安理工大學摘要論文題目：基于模糊集合論的大壩結構

2、可靠度及下游風險分析學科名稱：水工結構工程論文題目：基于模糊集合論的大壩結構可靠度及下游風險分析學科名稱：水工結構工程研究生：黃靈芝生：黃靈芝簽名：名：指導教師：李守義指導教師：李守義教授教授簽名：名：楊杰教授教授簽名：名：摘要為了最大程度的興利除害實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，過去的六、七十年里我國興建了大量的水利工程，大壩作為主要的擋水建筑物更是得到了大力的發(fā)展。鑒于大壩工程的特殊性質(zhì)——工程自身的安全，特別是工程失事后對下游生命、環(huán)境、

3、財產(chǎn)等多方面的影響，人們對已建和在建水利工程的安全可靠要求越來越高，將“工程安全”轉換為“工程風險”，再輔以“承擔適度風險”的理念將更易于接受，對已建或在建的大壩進行風險分析也將成為工程安全評價的主要工作內(nèi)容之一。大壩自身的安全及其對下游影響的衡量是一個很復雜的問題，其不僅包括很多確定的影響因子，還包括了大量隨機不確定及模糊不確定的影響因素，本文主要進行了以下研究工作：（1）統(tǒng)計國內(nèi)水庫運行及失事的資料，針對我國當前大壩安全的現(xiàn)狀，分析

4、了大壩常見的破壞形式和破壞機理，并分別針對土石壩、重力壩、拱壩給出了可能的潰壩模式及潰壩路徑。（2）引入模糊集合理論，定義了模糊概率，并基于模糊集合論分析了風險的模糊性；分別建立了考慮影響因子及失效準則模糊性的模糊風險模型，并利用模糊集合與經(jīng)典集合的轉換關系進行數(shù)值求解。（3）大壩結構的可靠度受到很多因素的影響，其中不僅有確定的影響因子，還包括了大量隨機不確定及模糊不確定的影響因素，甚至安全與否的評價準則也具有模糊不確定性，文中具體針對

5、土石壩滲流失穩(wěn)、土石壩漫頂、重力壩壩基失穩(wěn)、重力壩壩踵處受拉破壞、拱壩壩肩失穩(wěn)等常見破壞形式分別考慮了關鍵變量的隨機性和模糊性、失效準則的模糊性，建立了基于模糊集合論的可靠度分析模型，同時采用JC法進行結構可靠度求解，并對工程實例進行驗算。實例計算結果表明，隨著模糊集合的引入，大壩破壞的風險不再呈現(xiàn)為尖拐點的突變，而表現(xiàn)為一個過渡區(qū)間，即表征了結構的破壞的逐漸變化和發(fā)展的過程，并且隨著影響因子和失效準則模糊性的縮減，區(qū)間范圍也縮小。（4