基于支持向量機(jī)和子集模擬法的地鐵隧道可靠度研究.pdf

1、21世紀(jì)初，伴隨著我國(guó)地鐵隧道建設(shè)的高速發(fā)展，大量人力、財(cái)力和物力投入到地鐵隧道的建設(shè)中。在城區(qū)中修建地鐵隧道對(duì)安全性有極高的要求，傳統(tǒng)的安全系數(shù)法雖然能在一定程度上反映工程的安全性，但無(wú)法考慮變量的隨機(jī)性，可靠度分析方法可以考慮變量的不確定性和隨機(jī)性，在評(píng)價(jià)工程的安全性中具有重要意義。
　　本文對(duì)幾種常用的可靠度分析方法的基本原理進(jìn)行了介紹，分析了幾種方法在工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)以及子集模擬法在解決小失效概率問(wèn)題上的優(yōu)越性，并將子集

2、模擬法應(yīng)用于地鐵隧道可靠性分析中，主要工作如下：
　　1.針對(duì)傳統(tǒng)子集模擬法的不足，引入了一種改進(jìn)方法，并對(duì)功能函數(shù)閥值處存在相等情況時(shí)的子集模擬法，提供了一種解決思路。
　　2.提出了基于隨機(jī)有限元法、支持向量機(jī)和子集模擬法三者結(jié)合的可靠度分析方法，發(fā)揮支持向量機(jī)的小樣本學(xué)習(xí)能力，解決了子集模擬法在初始樣本點(diǎn)少時(shí)的計(jì)算不準(zhǔn)確問(wèn)題，并用經(jīng)典算例與傳統(tǒng)的方法進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性和應(yīng)用的可行性，可以作為樣本點(diǎn)不足時(shí)分析地鐵

3、隧道的可靠度方法。
　　3.以徐州地鐵3號(hào)線為工程背景，用ANSYS進(jìn)行建模，使用新提出的方法和傳統(tǒng)方法分別計(jì)算了襯砌單元的失效概率，并進(jìn)行了對(duì)比。同時(shí)，考慮了兩種參數(shù)變異性對(duì)隧道襯砌單元失效概率的影響：考慮了土層參數(shù)的空間變異性對(duì)襯砌單元失效概率的影響，與不考慮土體參數(shù)的空間變異性時(shí)襯砌單元的失效概率相比存在較大差別，因此在實(shí)際工程中需考慮土體參數(shù)的空間變異性；考慮了混凝土強(qiáng)度隨時(shí)間的變化對(duì)襯砌單元失效概率的影響，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)