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(jì)中十分重要的課題，以往主要采用安全系數(shù)法和分項(xiàng)系數(shù)法來對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，但在實(shí)際工程中不僅存在隨機(jī)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(shí)際情況，本文基于模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)重力壩壩基失穩(wěn)可靠度進(jìn)行了分析，主要成果如下：
　　（1）結(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)壩基失穩(wěn)影響最大的摩擦系數(shù)f'和凝聚力c'進(jìn)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(duì)重力壩壩基提出改進(jìn)的隨機(jī)可靠度即采用敏感性最強(qiáng)的三個(gè)隨機(jī)變量（摩擦系數(shù)f'、凝聚力c'和上游水位hu）進(jìn)行可靠度分析，而把其他影響不大的隨機(jī)變量當(dāng)做常量處理以簡化計(jì)算過程。
　　（2）基于改進(jìn)的隨機(jī)可靠度理論，采用了幾種不同的可靠度分析方法，在隨機(jī)變量不同分布組合下比較全面的計(jì)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(jì)算結(jié)果差距都不大，都能很好的反映工程實(shí)際，且都在目標(biāo)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(jī)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(jī)變量之間的相關(guān)性對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠度有很大的影響，在實(shí)際工程中應(yīng)處理好相關(guān)性問題，做到經(jīng)濟(jì)與安全的雙贏。
　?。?）本文的重點(diǎn)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(xiǎn)計(jì)算模型：α水平截積法、改進(jìn)的模糊可靠度方法一和改進(jìn)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(jī)可靠度那種非此即彼的

4、突變形式更能符合工程的實(shí)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(jìn)的模糊可靠度方法進(jìn)行分析計(jì)算。在方法一中采用偏小型隸屬函數(shù)處理失效準(zhǔn)則，對(duì)模糊隨機(jī)變量采用α水平截積法處理，再根據(jù)實(shí)際選擇最合適的值（一般取中間值）作為模糊可靠度值。改進(jìn)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?yàn)榭紤]了失效準(zhǔn)則的隸屬函數(shù)，其精度更高，通過對(duì)比，改進(jìn)的方法一合理性更高。方法二則通過數(shù)學(xué)手段對(duì)模糊隨機(jī)變量

5、當(dāng)量化處理，對(duì)失效準(zhǔn)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(qiáng)，經(jīng)此方法計(jì)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(shí)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(gè)模糊范圍，通過對(duì)比，該值落在α水平截積法和改進(jìn)的模糊可靠度法一計(jì)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(píng)價(jià)的一種手段?？傮w來說，本文分析了重力壩壩基抗滑穩(wěn)定中存在的隨機(jī)性和模糊性情況，對(duì)重力壩壩基抗滑穩(wěn)定可靠度