巖土工程可靠度分析方法及其工程應(yīng)用.pdf

1、巖土由于其形成的歷史條件和組成成分復(fù)雜，其物理力學(xué)參數(shù)顯著包含隨機(jī)性，因此在巖土工程的設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析中引入可靠度分析方法是必然趨勢(shì)。本文通過(guò)分析目前巖土工程可靠度分析的響應(yīng)面方法存在的局限與不足，在響應(yīng)面函數(shù)選取、響應(yīng)面重構(gòu)方法、響應(yīng)面重構(gòu)樣本點(diǎn)選取、響應(yīng)面可靠度求解方法等方面進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，針對(duì)研究目標(biāo)-城市地鐵交叉隧道穿越施工可靠度分析，建立城市地鐵交叉隧道施工穿越可靠度分析模型和方法，并結(jié)合依托工程--廣州珠江新城集運(yùn)系統(tǒng)盾構(gòu)施

2、工下穿地鐵一號(hào)線(xiàn)區(qū)間隧道工程，采用本文建立的各種可靠度分析方法分析其施工穿越風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)其關(guān)鍵因素的分析，提出穿越施工控制措施與建議。主要研究成果如下：
　　 （1）在對(duì)比分析已有響應(yīng)面函數(shù)研究成果的基礎(chǔ)上，探討響應(yīng)面函數(shù)各種可能的形式，建立了基于多元指數(shù)插值函數(shù)響應(yīng)面的可靠度分析方法，并給出具體的求解方法和求解步驟，通過(guò)幾個(gè)數(shù)值算例驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性。
　　 （2）深入研究可靠度響應(yīng)面方法中的響應(yīng)面重構(gòu)方法，

3、分析目前已有響應(yīng)面重構(gòu)中樣本窗口大小對(duì)響應(yīng)面重構(gòu)求解精度的影響，建立了基于縮減樣本窗口響應(yīng)面重構(gòu)的可靠度分析方法，并通過(guò)多個(gè)數(shù)值算例驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　 （3）為進(jìn)一步提高響應(yīng)面方法的求解精度，本文還利用響應(yīng)面方法在驗(yàn)算點(diǎn)附近可高精度逼近原有功能函數(shù)的特點(diǎn)及可通過(guò)驗(yàn)算點(diǎn)和驗(yàn)算點(diǎn)處函數(shù)曲率高精度求解失效概率的重要性抽樣方法，建立基于響應(yīng)面方法和重要性抽樣方法的巖土工程可靠度分析方法，并通過(guò)多個(gè)數(shù)值算例和某實(shí)際巖土工程實(shí)例驗(yàn)

4、證該方法的可行性和有效性。
　　 （4）將拉普拉斯?jié)u進(jìn)分析方法與響應(yīng)面方法相結(jié)合，以完備二次多項(xiàng)式作為近似響應(yīng)面，考慮近似極限狀態(tài)方程的二階偏導(dǎo)數(shù)，建立基于二次完備多項(xiàng)式響應(yīng)面可靠度分析的拉普拉斯?jié)u進(jìn)方法，并通過(guò)算例驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性。
　　 （5）基于上述各種改進(jìn)的響應(yīng)面方法，結(jié)合依托工程--廣州珠江新城集運(yùn)系統(tǒng)盾構(gòu)施工下穿地鐵一號(hào)線(xiàn)區(qū)間隧道工程，建立城市地鐵交叉隧道施工穿越風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的可靠度分析模型和方法，并