巖土工程可靠度分析方法及其工程應用.pdf

1、巖土由于其形成的歷史條件和組成成分復雜，其物理力學參數(shù)顯著包含隨機性，因此在巖土工程的設計與穩(wěn)定性分析中引入可靠度分析方法是必然趨勢。本文通過分析目前巖土工程可靠度分析的響應面方法存在的局限與不足，在響應面函數(shù)選取、響應面重構(gòu)方法、響應面重構(gòu)樣本點選取、響應面可靠度求解方法等方面進行改進和創(chuàng)新，針對研究目標-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--廣州珠江新城集運系統(tǒng)盾構(gòu)施

2、工下穿地鐵一號線區(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險，并通過其關鍵因素的分析，提出穿越施工控制措施與建議。主要研究成果如下：
　　 （1）在對比分析已有響應面函數(shù)研究成果的基礎上，探討響應面函數(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，通過幾個數(shù)值算例驗證了該方法的可行性和有效性。
　　 （2）深入研究可靠度響應面方法中的響應面重構(gòu)方法，

3、分析目前已有響應面重構(gòu)中樣本窗口大小對響應面重構(gòu)求解精度的影響，建立了基于縮減樣本窗口響應面重構(gòu)的可靠度分析方法，并通過多個數(shù)值算例驗證了該方法的有效性。
　　 （3）為進一步提高響應面方法的求解精度，本文還利用響應面方法在驗算點附近可高精度逼近原有功能函數(shù)的特點及可通過驗算點和驗算點處函數(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，并通過多個數(shù)值算例和某實際巖土工程實例驗

4、證該方法的可行性和有效性。
　　 （4）將拉普拉斯?jié)u進分析方法與響應面方法相結(jié)合，以完備二次多項式作為近似響應面，考慮近似極限狀態(tài)方程的二階偏導數(shù)，建立基于二次完備多項式響應面可靠度分析的拉普拉斯?jié)u進方法，并通過算例驗證了該方法的可行性和有效性。
　　 （5）基于上述各種改進的響應面方法，結(jié)合依托工程--廣州珠江新城集運系統(tǒng)盾構(gòu)施工下穿地鐵一號線區(qū)間隧道工程，建立城市地鐵交叉隧道施工穿越風險評價的可靠度分析模型和方法，并