可靠度反分析方法及其在隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著基于概率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)可靠度理論的發(fā)展,經(jīng)常要根據(jù)一個(gè)預(yù)定或需要的可靠度指標(biāo)并由其相應(yīng)的極限狀態(tài)方程而找到相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù),該參數(shù)須滿足相應(yīng)的結(jié)構(gòu)可靠度水平,傳統(tǒng)的正向可靠度理論只能通過試錯(cuò)的方法尋找合適的設(shè)計(jì)參數(shù),而這種逼近往往是無效的,計(jì)算成本也比較大,這就引出了可靠度的反問題分析方法。本文就可靠度反分析方法及其在隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了如下研究:
　　(1)首先概要介紹了正向結(jié)構(gòu)可靠度的基本理論,從而引出可靠度的反問題,

2、并系統(tǒng)歸納了可靠度反問題在各種不同情況下的詳細(xì)計(jì)算步驟,并通過算例進(jìn)行計(jì)算比較,證明了該方法的高效性和準(zhǔn)確性。
　　(2)在國內(nèi)外隧道及地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中,傳統(tǒng)的“荷載-結(jié)構(gòu)”模型仍是設(shè)計(jì)的主要依據(jù),尤適用于整體式襯砌,而“連續(xù)介質(zhì)”模型可以利用大型有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,在今后的隧道設(shè)計(jì)中存在廣闊發(fā)展空間。故本文以國內(nèi)外各種調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料為依據(jù),針對(duì)“荷載-結(jié)構(gòu)”模型設(shè)計(jì)的淺埋隧道襯砌,利用蒙特卡洛-有限元對(duì)作用效應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

3、,在給定結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠度的情況下,通過數(shù)次迭代計(jì)算出各襯砌截面在抗壓和抗拉條件下的隧道襯砌截面的厚度(或其均值),并繪制出隧道襯砌輪廓。
　　(3)基于連續(xù)介質(zhì)模型,本文對(duì)圓形隧洞在不同圍巖類別、不同埋深條件下的襯砌應(yīng)力關(guān)于隨機(jī)變量的敏感性分析,把粘聚力、摩擦角、彈性模量和襯砌厚度視為基本隨機(jī)變量,得到結(jié)構(gòu)軸壓力的函數(shù)擬合式,通過本文的方法對(duì)處于不同埋深的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍巖中的隧道襯砌進(jìn)行可靠度反分析,得到隧道襯砌厚度并進(jìn)行比較分析,