可靠度反分析方法及其在隧道襯砌結構設計中的應用.pdf

1、隨著基于概率統(tǒng)計基礎的結構可靠度理論的發(fā)展,經常要根據(jù)一個預定或需要的可靠度指標并由其相應的極限狀態(tài)方程而找到相應的設計參數(shù),該參數(shù)須滿足相應的結構可靠度水平,傳統(tǒng)的正向可靠度理論只能通過試錯的方法尋找合適的設計參數(shù),而這種逼近往往是無效的,計算成本也比較大,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構設計應用進行了如下研究:
　　(1)首先概要介紹了正向結構可靠度的基本理論,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計算步驟,并通過算例進行計算比較,證明了該方法的高效性和準確性。
　　(2)在國內外隧道及地下結構的設計施工中,傳統(tǒng)的“荷載-結構”模型仍是設計的主要依據(jù),尤適用于整體式襯砌,而“連續(xù)介質”模型可以利用大型有限元軟件進行數(shù)值模擬,在今后的隧道設計中存在廣闊發(fā)展空間。故本文以國內外各種調查統(tǒng)計資料為依據(jù),針對“荷載-結構”模型設計的淺埋隧道襯砌,利用蒙特卡洛-有限元對作用效應進行統(tǒng)計分析

3、,在給定結構目標可靠度的情況下,通過數(shù)次迭代計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)介質模型,本文對圓形隧洞在不同圍巖類別、不同埋深條件下的襯砌應力關于隨機變量的敏感性分析,把粘聚力、摩擦角、彈性模量和襯砌厚度視為基本隨機變量,得到結構軸壓力的函數(shù)擬合式,通過本文的方法對處于不同埋深的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍巖中的隧道襯砌進行可靠度反分析,得到隧道襯砌厚度并進行比較分析,