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基于子区间法的隐式功能函数非概率可靠性方法研究
被引量:
3
1
作者
方砚兵
苏永华
+1 位作者
肖旺
梁斌
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1171-1178,1187,共9页
从统计资料不足的角度出发,研究一种岩土工程隐式功能函数非概率可靠性方法,作为概率可靠性方法的有益补充。首先利用系列区间扩展函数降低区间相关性,建立基于子区间法的隐式函数区间解的迭代程序;然后采用试验设计的方法,从全面设计...
从统计资料不足的角度出发,研究一种岩土工程隐式功能函数非概率可靠性方法,作为概率可靠性方法的有益补充。首先利用系列区间扩展函数降低区间相关性,建立基于子区间法的隐式函数区间解的迭代程序;然后采用试验设计的方法,从全面设计的角度建立统计优化模型搜索最优解,达到一个目标区间内获得一个简单计算方案的目的;最后通过对功能函数中应力函数的区间解设置置信区间,形成有限计算代价下的偏向于绝对安全的隐式功能函数非概率可靠性模型。通过岩土工程中最小支护阻力函数演示该方法的具体操作程序。工程算例结果表明,由此得到的最小支护阻力上限值与蒙特卡洛模拟法最大值的相对误差为0.83%,偏向于绝对安全。
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关键词
岩土工程
不确定性
隐式函数
非概率可靠性
子区间法
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职称材料
基于突变特征的边坡双强度折减系数量化研究
被引量:
6
2
作者
苏永华
李帅
方砚兵
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期375-382,共8页
边坡失稳是一个由渐变演化至突变破坏的过程,过程中土体的强度参数c和φ发挥作用的路径和衰减程度不同。目前,双强度折减策略DRM在边坡稳定性评估中已逐渐形成共识,但双强度参数间的真实折减关系或折减关系的求解方法难以准确定义。以...
边坡失稳是一个由渐变演化至突变破坏的过程,过程中土体的强度参数c和φ发挥作用的路径和衰减程度不同。目前,双强度折减策略DRM在边坡稳定性评估中已逐渐形成共识,但双强度参数间的真实折减关系或折减关系的求解方法难以准确定义。以坡体抵抗外部环境能力最大值原理为依据,引入非线性分析突变理论,以坡体的极限承载力为考察量,建立其与双强度折减比的突变模型函数来考察边坡整体稳定性,进而量化折减过程中c和φ的折减比。结合算例,通过与已有方法的计算结果进行对比,验证了方法的合理性,并探究了c和φ以及坡度与折减比间的演化规律及机理。研究的执行思路可为双强度折减技术的探讨提供有益参考。
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关键词
边坡稳定性分析
双强度折减策略
突变理论
折减比
下限法
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职称材料
基于围岩变形失效的隧道结构可靠度设计方法
被引量:
1
3
作者
李天胜
何川
+4 位作者
方砚兵
周子寒
包烨明
陈子全
白国峰
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期613-621,共9页
为科学地处理隧道工程中由于材料属性和复杂地质环境等带来的不确定性,使支护设计更加安全合理,基于可靠度理论,提出一种实用隧道可靠度设计计算方法.首先,基于可靠度指标的几何意义,结合Nataf变换和Cholesky分解等考虑参数相关性与非负...
为科学地处理隧道工程中由于材料属性和复杂地质环境等带来的不确定性,使支护设计更加安全合理,基于可靠度理论,提出一种实用隧道可靠度设计计算方法.首先,基于可靠度指标的几何意义,结合Nataf变换和Cholesky分解等考虑参数相关性与非负性,建立约束在原始空间的最优化模型;其次,利用数值软件内嵌的优化函数在不需人为计算偏导数的情况下直接获得设计点;然后,引入重要抽样方法,在设计点处计算失效概率,形成兼顾收敛性和精度的实用可靠度计算方法;再次,通过高度非线性的数值算例和非圆坑道算例验证该方法的有效性和适应性;最后,基于围岩变形失效功能函数,采用本文方法进行隧道支护抗力设计计算.算例分析结果表明:本文方法能够以较小代价获取设计点,最终结果和蒙特卡洛法结果相对误差小于1.0%,并且能够结合含交叉项响应面函数处理无解析功能函数的非圆坑道可靠度问题;本文方法能够获取准确的支护抗力设计值,与蒙特卡洛法结果相对误差小于0.5%;内摩擦角的敏感性比黏聚力和变形模量的大.
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关键词
基于可靠度的设计
最优化模型
重要抽样法
收敛性
精度
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职称材料
题名
基于子区间法的隐式功能函数非概率可靠性方法研究
被引量:
3
1
作者
方砚兵
苏永华
肖旺
梁斌
机构
湖南大学土木工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1171-1178,1187,共9页
基金
国家自然科学基金项目(No.51578232
No.51378195)
湖南省交通科技项目(No.201224)~~
文摘
从统计资料不足的角度出发,研究一种岩土工程隐式功能函数非概率可靠性方法,作为概率可靠性方法的有益补充。首先利用系列区间扩展函数降低区间相关性,建立基于子区间法的隐式函数区间解的迭代程序;然后采用试验设计的方法,从全面设计的角度建立统计优化模型搜索最优解,达到一个目标区间内获得一个简单计算方案的目的;最后通过对功能函数中应力函数的区间解设置置信区间,形成有限计算代价下的偏向于绝对安全的隐式功能函数非概率可靠性模型。通过岩土工程中最小支护阻力函数演示该方法的具体操作程序。工程算例结果表明,由此得到的最小支护阻力上限值与蒙特卡洛模拟法最大值的相对误差为0.83%,偏向于绝对安全。
关键词
岩土工程
不确定性
隐式函数
非概率可靠性
子区间法
Keywords
geotechnical engineering
uncertainty
implicit function
non-probabilistic reliability
subinterval method
分类号
TB114.3 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
基于突变特征的边坡双强度折减系数量化研究
被引量:
6
2
作者
苏永华
李帅
方砚兵
机构
湖南大学土木工程学院
河南省交通规划设计研究院股份有限公司
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期375-382,共8页
基金
国家自然科学基金(51578232
51878266)资助项目
文摘
边坡失稳是一个由渐变演化至突变破坏的过程,过程中土体的强度参数c和φ发挥作用的路径和衰减程度不同。目前,双强度折减策略DRM在边坡稳定性评估中已逐渐形成共识,但双强度参数间的真实折减关系或折减关系的求解方法难以准确定义。以坡体抵抗外部环境能力最大值原理为依据,引入非线性分析突变理论,以坡体的极限承载力为考察量,建立其与双强度折减比的突变模型函数来考察边坡整体稳定性,进而量化折减过程中c和φ的折减比。结合算例,通过与已有方法的计算结果进行对比,验证了方法的合理性,并探究了c和φ以及坡度与折减比间的演化规律及机理。研究的执行思路可为双强度折减技术的探讨提供有益参考。
关键词
边坡稳定性分析
双强度折减策略
突变理论
折减比
下限法
Keywords
slope stability analysis
double strength reduction technique
mutation theory
reduction ratio
lower bound analysis
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
O344.7 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于围岩变形失效的隧道结构可靠度设计方法
被引量:
1
3
作者
李天胜
何川
方砚兵
周子寒
包烨明
陈子全
白国峰
机构
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
中铁十二局集团有限公司
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期613-621,共9页
基金
国家重点研发计划(2021YFB2600900)
国家自然科学基金(52008351)
四川省交通运输科技项目(2021-B-01)。
文摘
为科学地处理隧道工程中由于材料属性和复杂地质环境等带来的不确定性,使支护设计更加安全合理,基于可靠度理论,提出一种实用隧道可靠度设计计算方法.首先,基于可靠度指标的几何意义,结合Nataf变换和Cholesky分解等考虑参数相关性与非负性,建立约束在原始空间的最优化模型;其次,利用数值软件内嵌的优化函数在不需人为计算偏导数的情况下直接获得设计点;然后,引入重要抽样方法,在设计点处计算失效概率,形成兼顾收敛性和精度的实用可靠度计算方法;再次,通过高度非线性的数值算例和非圆坑道算例验证该方法的有效性和适应性;最后,基于围岩变形失效功能函数,采用本文方法进行隧道支护抗力设计计算.算例分析结果表明:本文方法能够以较小代价获取设计点,最终结果和蒙特卡洛法结果相对误差小于1.0%,并且能够结合含交叉项响应面函数处理无解析功能函数的非圆坑道可靠度问题;本文方法能够获取准确的支护抗力设计值,与蒙特卡洛法结果相对误差小于0.5%;内摩擦角的敏感性比黏聚力和变形模量的大.
关键词
基于可靠度的设计
最优化模型
重要抽样法
收敛性
精度
Keywords
reliability-based design
optimization model
importance sampling method
convergence
accuracy
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于子区间法的隐式功能函数非概率可靠性方法研究
方砚兵
苏永华
肖旺
梁斌
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于突变特征的边坡双强度折减系数量化研究
苏永华
李帅
方砚兵
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
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下载PDF
职称材料
3
基于围岩变形失效的隧道结构可靠度设计方法
李天胜
何川
方砚兵
周子寒
包烨明
陈子全
白国峰
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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