基于模糊集合論的大壩結(jié)構(gòu)可靠度及下游風(fēng)險(xiǎn)分析.pdf

1、摘要分類號(hào)UDC密級(jí)學(xué)號(hào)09110124博士學(xué)位論文博士學(xué)位論文基于模糊集合論的大壩結(jié)構(gòu)基于模糊集合論的大壩結(jié)構(gòu)可靠度及下游風(fēng)險(xiǎn)分析可靠度及下游風(fēng)險(xiǎn)分析黃靈芝黃靈芝學(xué)科門類：類：工學(xué)學(xué)科名稱：稱：水工結(jié)構(gòu)工程水工結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：師：李守義李守義教授教授楊杰教授教授申請(qǐng)日期：期：20141223基于模糊集合論的大壩結(jié)構(gòu)可靠度及下游風(fēng)險(xiǎn)分析基于模糊集合論的大壩結(jié)構(gòu)可靠度及下游風(fēng)險(xiǎn)分析黃靈芝西安理工大學(xué)摘要論文題目：基于模糊集合論的大壩結(jié)構(gòu)

2、可靠度及下游風(fēng)險(xiǎn)分析學(xué)科名稱：水工結(jié)構(gòu)工程論文題目：基于模糊集合論的大壩結(jié)構(gòu)可靠度及下游風(fēng)險(xiǎn)分析學(xué)科名稱：水工結(jié)構(gòu)工程研究生：黃靈芝生：黃靈芝簽名：名：指導(dǎo)教師：李守義指導(dǎo)教師：李守義教授教授簽名：名：楊杰教授教授簽名：名：摘要為了最大程度的興利除害實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，過(guò)去的六、七十年里我國(guó)興建了大量的水利工程，大壩作為主要的擋水建筑物更是得到了大力的發(fā)展。鑒于大壩工程的特殊性質(zhì)——工程自身的安全，特別是工程失事后對(duì)下游生命、環(huán)境、

3、財(cái)產(chǎn)等多方面的影響，人們對(duì)已建和在建水利工程的安全可靠要求越來(lái)越高，將“工程安全”轉(zhuǎn)換為“工程風(fēng)險(xiǎn)”，再輔以“承擔(dān)適度風(fēng)險(xiǎn)”的理念將更易于接受，對(duì)已建或在建的大壩進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析也將成為工程安全評(píng)價(jià)的主要工作內(nèi)容之一。大壩自身的安全及其對(duì)下游影響的衡量是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，其不僅包括很多確定的影響因子，還包括了大量隨機(jī)不確定及模糊不確定的影響因素，本文主要進(jìn)行了以下研究工作：（1）統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)水庫(kù)運(yùn)行及失事的資料，針對(duì)我國(guó)當(dāng)前大壩安全的現(xiàn)狀，分析

4、了大壩常見(jiàn)的破壞形式和破壞機(jī)理，并分別針對(duì)土石壩、重力壩、拱壩給出了可能的潰壩模式及潰壩路徑。（2）引入模糊集合理論，定義了模糊概率，并基于模糊集合論分析了風(fēng)險(xiǎn)的模糊性；分別建立了考慮影響因子及失效準(zhǔn)則模糊性的模糊風(fēng)險(xiǎn)模型，并利用模糊集合與經(jīng)典集合的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行數(shù)值求解。（3）大壩結(jié)構(gòu)的可靠度受到很多因素的影響，其中不僅有確定的影響因子，還包括了大量隨機(jī)不確定及模糊不確定的影響因素，甚至安全與否的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則也具有模糊不確定性，文中具體針對(duì)

5、土石壩滲流失穩(wěn)、土石壩漫頂、重力壩壩基失穩(wěn)、重力壩壩踵處受拉破壞、拱壩壩肩失穩(wěn)等常見(jiàn)破壞形式分別考慮了關(guān)鍵變量的隨機(jī)性和模糊性、失效準(zhǔn)則的模糊性，建立了基于模糊集合論的可靠度分析模型，同時(shí)采用JC法進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠度求解，并對(duì)工程實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)算。實(shí)例計(jì)算結(jié)果表明，隨著模糊集合的引入，大壩破壞的風(fēng)險(xiǎn)不再呈現(xiàn)為尖拐點(diǎn)的突變，而表現(xiàn)為一個(gè)過(guò)渡區(qū)間，即表征了結(jié)構(gòu)的破壞的逐漸變化和發(fā)展的過(guò)程，并且隨著影響因子和失效準(zhǔn)則模糊性的縮減，區(qū)間范圍也縮小。（4