基于支持向量機和子集模擬法的地鐵隧道可靠度研究.pdf

1、21世紀(jì)初，伴隨著我國地鐵隧道建設(shè)的高速發(fā)展，大量人力、財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，但無法考慮變量的隨機性，可靠度分析方法可以考慮變量的不確定性和隨機性，在評價工程的安全性中具有重要意義。
　　本文對幾種常用的可靠度分析方法的基本原理進行了介紹，分析了幾種方法在工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點以及子集模擬法在解決小失效概率問題上的優(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.針對傳統(tǒng)子集模擬法的不足，引入了一種改進方法，并對功能函數(shù)閥值處存在相等情況時的子集模擬法，提供了一種解決思路。
　　2.提出了基于隨機有限元法、支持向量機和子集模擬法三者結(jié)合的可靠度分析方法，發(fā)揮支持向量機的小樣本學(xué)習(xí)能力，解決了子集模擬法在初始樣本點少時的計算不準(zhǔn)確問題，并用經(jīng)典算例與傳統(tǒng)的方法進行了對比，驗證了其準(zhǔn)確性和應(yīng)用的可行性，可以作為樣本點不足時分析地鐵

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