巖土參數隨機場建模及工程應用.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展和人們認識的逐步深入，巖土參數的隨機建模問題日益引起眾多學者的關注。近年來，關于巖土參數隨機場的研究有了迅速發(fā)展，并在諸如水利工程、地基工程和邊坡工程等領域取得了許多新的研究成果。但是，在有關巖土參數隨機場建模、數值模擬以及統計特性分析等方面的研究尚屬罕見，有大量的工作要做。本文以隨機場基本理論為出發(fā)點，在廣泛收集巖土參數實測資料的基礎上，就巖土參數隨機場的建模、數值模擬、離散方法以及隨機有限元法、結構可靠度計算等問題

2、開展了大量的研究工作。相關距離是描述巖土參數隨機場的重要參數之一，可以通過采用相應的方差折減公式，實現巖土參數“點”方差到“空間平均”方差的轉換，因此相關距離的計算是隨機場理論應用的一個重要內容。早期的隨機有限元法是基于隨機變量模型進行討論的，然而隨機變量模型不能表征巖土參數的空間變異性，因此考慮巖土參數的空間變異性特征，建立巖土參數隨機場模型，并與隨機有限元法相結合分析工程結構的可靠度，就具有重要的理論研究價值和工程實用意義。主要內容

3、如下： (1)針對目前巖土參數隨機場理論和應用研究現狀，提出了其中存在的需要進一步研究的問題。 (2)在總結已有相關距離計算方法的基礎上，提出了可以考慮統計不確定性影響的最大值法，并研制了計算程序。就統計不確定性對相關距離計算結果的影響進行了研究，并對需要考慮統計不確定性影響的條件進行了分析。 (3)提出了巖土參數隨機場數值建模的方法，研制了仿真建模計算程序，并將該方法應用于小灣拱壩巖石壩基彈性模量隨機場的研究中

4、。研究結果表明，本文提出的建模方法簡便、實用、可行，具有較大的理論意義和重要的工程應用價值。 (4)首次將隨機場理論引入到地下洞室變形穩(wěn)定可靠度分析中，洞室不同部位圍巖的彈性模量采用隨機場模型，對相關距離、變異系數、參數分布、相關模型等因素對變形穩(wěn)定可靠度的影響進行了系統、深入的研究，取得一些有意義的研究成果。 (5)基于可靠指標的幾何意義，研究了一種不用導數計算工程結構可靠指標的新算法-蟻群優(yōu)化算法，并通過算例進行了具