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地震作用下混凝土高拱坝动力响应非线性分析
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作者 祝玉珊 杨柱 +1 位作者 石立 柏俊磊 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期157-161,共5页
我国西部强震地区已建在建拟建多座混凝土高拱坝的地震安全问题十分突出,因此分析拱坝在地震作用下的动力响应,研究拱坝抗震安全具有重要意义。在考虑地基辐射阻尼效应、横缝接触非线性和混凝土损伤非线性的基础上,建立了更符合真实性... 我国西部强震地区已建在建拟建多座混凝土高拱坝的地震安全问题十分突出,因此分析拱坝在地震作用下的动力响应,研究拱坝抗震安全具有重要意义。在考虑地基辐射阻尼效应、横缝接触非线性和混凝土损伤非线性的基础上,建立了更符合真实性态的拱坝—地基—库水精细有限元模型,从坝体横缝开度、静动综合应力、坝体损伤状态及拱坝极限抗震能力等方面对某特高拱坝进行地震动力响应非线性分析。结果表明,坝体横缝开度相对较小,分布大体呈现“W”型;拱坝的应力分布符合一般拱坝的规律,在可控范围内;坝体损伤多发生在坝体拱冠梁中部高程部位及坝踵部位,应引起重视,总体而言该拱坝抗震性能较好。研究结果可为拱坝抗震设计和抗震安全提供参考和指导。 展开更多
关键词 混凝土高拱坝 地震 动力响应分析 有限元模型 坝体损伤
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混凝土拱坝动态监测技术研究
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作者 袁梦玲 《人民黄河》 北大核心 2025年第S1期105-107,共3页
为实时监测大坝的动力特性,综合评价大坝运行状态,采用2个数采同时工作(1个数采连接7个传感器,另外1个数采连接8个传感器)的方式,保证测点覆盖整个坝顶,使用GPS授时保证数据收集的同步性。基于混凝土拱坝泄洪和非泄洪工况下的振动数据,... 为实时监测大坝的动力特性,综合评价大坝运行状态,采用2个数采同时工作(1个数采连接7个传感器,另外1个数采连接8个传感器)的方式,保证测点覆盖整个坝顶,使用GPS授时保证数据收集的同步性。基于混凝土拱坝泄洪和非泄洪工况下的振动数据,采用希尔伯特-黄变换、频域分解、随机子空间3种方法对混凝土拱坝模态参数进行识别。结果表明:泄洪工况下1号测点振动速度在0.05 m/s以内、其余测点振动速度在0.2 m/s以内,非泄洪工况下各测点振动速度约为0.05 m/s,振动频率成分一致为1.8、2.3、3.0、3.5、4.0 Hz。FDD算法识别的前5阶振型分别呈现反对称、正对称、正对称、反对称、反对称,基本符合拱坝的振型规律。各算法识别频率的差异很小、振型基本一致,说明各算法对于识别混凝土拱坝动态特性具有可靠性。 展开更多
关键词 模态参数 混凝土拱坝 频率 振型 识别算法
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基于多轴强度信息融合的特高拱坝整体安全性评价
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作者 姓海涛 龚赐缘 +1 位作者 杨钟宇 池丽敏 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期156-160,共5页
由于特高拱坝的结构安全特性较为复杂,准确评估大坝安全性态十分重要。强度安全系数能够直观反映拱坝强度的安全程度,但不能确切表征坝体结构整体安全状态。为此,结合多轴强度准则研究坝体上下游坝面的典型应变测点安全系数的计算方法,... 由于特高拱坝的结构安全特性较为复杂,准确评估大坝安全性态十分重要。强度安全系数能够直观反映拱坝强度的安全程度,但不能确切表征坝体结构整体安全状态。为此,结合多轴强度准则研究坝体上下游坝面的典型应变测点安全系数的计算方法,并依据测点的安全系数对大坝整体安全的作用进行分类,采用反熵权法对各类别典型测点的安全系数进行信息融合,从而得到特高拱坝在不同运行条件的整体安全性态,并计算不同工况下的拱坝安全性态。以某特高拱坝为例,计算结果表明,采用反熵权法融合典型测点的多轴强度信息可以较好地评价特高拱坝的整体安全状况,其结果符合实际情况,为大坝整体安全性能评估提供了新的方法和思路。 展开更多
关键词 特高拱坝 多轴强度安全系数 信息融合 安全评价 反熵权法
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溪洛渡高拱坝渐进破坏过程仿真分析与稳定安全度研究 被引量:30
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作者 周伟 常晓林 +1 位作者 唐忠敏 黎满林 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2002年第4期46-50,共5页
采用三维弹塑性有限元方法 ,模拟施工程序和加载过程 ,考虑坝体基础相互作用 ,利用强度储备系数法、超载系数法和能量法等 ,对坝体 -坝基系统进行渐进破坏过程计算分析。计算结果表明 ,模拟破坏的方法不同 ,其渐进破坏过程和失稳模式不... 采用三维弹塑性有限元方法 ,模拟施工程序和加载过程 ,考虑坝体基础相互作用 ,利用强度储备系数法、超载系数法和能量法等 ,对坝体 -坝基系统进行渐进破坏过程计算分析。计算结果表明 ,模拟破坏的方法不同 ,其渐进破坏过程和失稳模式不同 ,相应强度储备安全系数和超载安全系数也不同 ,而用强度分析法和稳定分析法求得的极限承载能力完全一致 。 展开更多
关键词 高拱坝 三维弹塑性有限元 计算分析 渐进破坏过程 极限承载能力 稳定安全度 仿真分析
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有横缝拱坝的非线性动力模型试验和计算分析研究 被引量:32
5
作者 陈厚群 李德玉 +1 位作者 胡晓 侯顺载 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1995年第4期10-26,共17页
本文通过在大型三向地震模拟振动台上进行的设置伸缩横缝的某拱坝非线性动力模型试验,应用非线性有限元动力分析程序同时进行计算分析,全面系统地研究了拱坝横缝对坝体动力特性和地震反应的影响,并对计算程序进行了改进。试验与计算结... 本文通过在大型三向地震模拟振动台上进行的设置伸缩横缝的某拱坝非线性动力模型试验,应用非线性有限元动力分析程序同时进行计算分析,全面系统地研究了拱坝横缝对坝体动力特性和地震反应的影响,并对计算程序进行了改进。试验与计算结果相互印证,验证了试验成果的可靠性和计算分析模型、计算程序与计算结果的合理性。 展开更多
关键词 拱坝 横缝 非线性 有限元 动力模型
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无限地基辐射阻尼对溪洛渡拱坝地震响应的影响 被引量:25
6
作者 吴健 金峰 +1 位作者 张楚汉 王光纶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期716-719,共4页
用有限元、边界元和无限边界元(FE-BE-IBE)在时域内的耦合模型分析了溪洛渡拱坝的动力响应,在分析中考虑了无限地基辐射阻尼,结果表明辐射阻尼对拱坝的动力响应有显著的影响。又研究了辐射阻尼的不同影响因素,如水位、地基弹性模量和不... 用有限元、边界元和无限边界元(FE-BE-IBE)在时域内的耦合模型分析了溪洛渡拱坝的动力响应,在分析中考虑了无限地基辐射阻尼,结果表明辐射阻尼对拱坝的动力响应有显著的影响。又研究了辐射阻尼的不同影响因素,如水位、地基弹性模量和不同地震输入等。 展开更多
关键词 地震响应 无限地基 辐射阻尼 FE-BE-IBE时域模型 溪洛渡拱坝
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基于统一强度理论的土石坝边坡稳定分析遗传算法 被引量:20
7
作者 李南生 唐博 +1 位作者 谈风婕 谢利辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期243-249,共7页
将非线性统一强度理论应用于土石坝边坡稳定分析中,考虑坝体各应力分量包括中间主应力对土质材料强度的影响,以区别于传统土石坝稳定分析中仅考虑剪切和拉伸极限强度的极限平衡法。提出了一个土石坝边坡稳定优化分析模型,并采用最优化... 将非线性统一强度理论应用于土石坝边坡稳定分析中,考虑坝体各应力分量包括中间主应力对土质材料强度的影响,以区别于传统土石坝稳定分析中仅考虑剪切和拉伸极限强度的极限平衡法。提出了一个土石坝边坡稳定优化分析模型,并采用最优化遗传算法对土石坝边坡进行断裂面优化搜索。研究表明,统一强度理论中反映中间主应力效应系数值变化对坝体稳定安全系数有显著影响。利用遗传算法对土石坝边坡稳定进行分析时,不必事先假定滑裂面的形状,根据土石坝非线性统一强度理论的剪裂破坏准则进行滑裂面搜索。针对常规最优化方法容易陷入局部最优解的缺陷,基于MATLAB遗传算法工具箱对土石坝边坡稳定性进行分析,分析结果表明,统一强度理论结合遗传算法能克服常规最优化方法在寻优过程中一些缺陷,计算结果更自然合理。 展开更多
关键词 土石坝 边坡稳定 统一强度理论 优化分析 遗传算法
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拱坝的失效模式与可靠度 被引量:13
8
作者 吴世伟 张思俊 +2 位作者 吕泰仁 刘宁 李同春 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1992年第2期88-96,共9页
本文研究拱坝的失效模式与可靠度。针对某拱坝,首先完成随机变量的统计量,然后,应用三维随机有限元法,在算出该坝的点可靠度的基础上,探讨了坝体与坝基联合作用下,开裂的可能性,并得出开裂深度与可靠度的关系。通过建立在条件概率基础... 本文研究拱坝的失效模式与可靠度。针对某拱坝,首先完成随机变量的统计量,然后,应用三维随机有限元法,在算出该坝的点可靠度的基础上,探讨了坝体与坝基联合作用下,开裂的可能性,并得出开裂深度与可靠度的关系。通过建立在条件概率基础上的体系可靠度公式,找出拱坝的最大可能失效模式与相应的可靠度。 展开更多
关键词 拱坝 随机有限元 失效模式 可靠度 随机变量
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高拱坝谷幅变形特征及影响因素分析 被引量:11
9
作者 程恒 张国新 +4 位作者 廖建新 周秋景 刘毅 李海涛 全永威 《水利水电技术》 北大核心 2020年第5期65-70,共6页
针对我国一些高拱坝蓄水后出现谷幅收缩现象,影响大坝工作性态和长期安全的状况,基于国内某高拱坝的谷幅变形监测资料,全面分析了谷幅变形的时空分布规律,并通过建立谷幅变形多元回归模型,对各条测线的谷幅变形过程进行了回归分析,分离... 针对我国一些高拱坝蓄水后出现谷幅收缩现象,影响大坝工作性态和长期安全的状况,基于国内某高拱坝的谷幅变形监测资料,全面分析了谷幅变形的时空分布规律,并通过建立谷幅变形多元回归模型,对各条测线的谷幅变形过程进行了回归分析,分离出谷幅变形的主要影响因子。在此基础上,结合坝址区特定的工程地质和水文地质条件,对谷幅变形的影响因素进行了分析。结果表明,谷幅实测变形中库盘水压面载引起的变形分量、库水位滞后效应分量以及气温分量较小,大多数为时效变形;在特定的水文地质条件下,蓄水后渗流场演变过程中岩体应力的不断变化调整可能是谷幅收缩变形的主要诱发因素。 展开更多
关键词 高拱坝 谷幅变形 时空分布 时效变形 影响因素
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特高拱坝建基面岩体选择的工程类比法研究 被引量:9
10
作者 罗荣 李玉婕 +2 位作者 肖国强 周黎明 张宜虎 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第7期84-88,99,共6页
为确定坝高超过200 m的特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准,对国内7座特高拱坝建基岩体的利用情况进行了综合评价,通过工程类比法分析了特高拱坝建基面可利用岩体的选择因素,提出了特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准。研究表明,特高... 为确定坝高超过200 m的特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准,对国内7座特高拱坝建基岩体的利用情况进行了综合评价,通过工程类比法分析了特高拱坝建基面可利用岩体的选择因素,提出了特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准。研究表明,特高拱坝及坝基在荷载作用下的破坏模式为压破坏和剪破坏,要求拱坝建基岩体应具有足够的承载能力、抗变形能力、抗剪切能力以及抗滑稳定性。国内特高拱坝建基面可利用岩体的选择主要是以岩体质量分级为综合评价指标,不同坝基部位可选择不同质量级别的岩体;Ⅱ级岩体是特高拱坝的优良的建基岩体,中部建基面可以有效地利用部分Ⅲ1级岩体,上部可适当利用Ⅲ2级岩体;对于特高拱坝坝基,变形模量和黏聚力略大于规范建议值;特高拱坝建基面可利用岩体选择以荷载及应力水平为基础,以拱坝稳定为前提,以变形、强度等力学参数为依据,以岩体质量级别为具体表征,按不同高度分区域进行多因素综合论证和选择。 展开更多
关键词 特高拱坝 建基面 岩体质量级别 工程类比法 承载力 变形模量 抗剪强度
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2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情检验和分析 被引量:8
11
作者 陈厚群 李德玉 +4 位作者 郭胜山 张翠然 王海波 周继凯 俞言祥 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期1-9,共9页
为对2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情进行检验和分析,本文提出了一个基于损伤力学对高混凝土坝地震损伤破坏过程分析的新方法,可计入残余变形但避免损伤—塑性耦合。由于汶川地震中未能取得坝址的地震动输入记录,为此,采用随机有限断层... 为对2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情进行检验和分析,本文提出了一个基于损伤力学对高混凝土坝地震损伤破坏过程分析的新方法,可计入残余变形但避免损伤—塑性耦合。由于汶川地震中未能取得坝址的地震动输入记录,为此,采用随机有限断层法,通过邻近台站的加速度记录,对汶川地震中断层破裂模型参数进行校准后,重建了汶川地震中沙牌拱坝坝址的地震动输入加速度时程。为上述计算研发了高性能并行计算程序,在"天河一号"超级计算机上进行了高效运算,并对都经受过强震的沙牌拱坝和美国帕柯依玛拱坝的震情进行了对比分析。计算结果表明,所建议的方法能可靠应用于混凝土坝的地震损伤破坏过程的分析。 展开更多
关键词 汶川地震 沙牌拱坝 随机有限断层法 损伤破坏过程 高性能并行计算 震情检验
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锦屏一级高拱坝温度场和应力场仿真分析 被引量:23
12
作者 强晟 朱岳明 +2 位作者 吴世勇 陈樊建 张杨 《水电能源科学》 2007年第2期50-52,共3页
为了高拱坝的安全施工和运行采用有限元法模拟了锦屏一级工程混凝土拱坝的整体施工过程和30 a运行过程,结果揭示了300 m级高拱坝的温度历时变化过程、坝体准稳定温度场及应力场分布规律,对设计和施工具有重要的参考价值。
关键词 水工结构 温度场 有限元 高拱坝 仿真
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混凝土拱坝温度裂缝及其扩展稳定性分析 被引量:9
13
作者 邓爱民 张小芹 +1 位作者 王向东 徐道远 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期91-94,共4页
在朱伯芳院士所提出的拱坝温度荷载计算方法基础上,提出了按混凝土损伤和断裂理论进行混凝土拱坝的温度裂缝及其扩展稳定性的有限元分析计算方法和新的蓄水期温度荷载计算方法.认为温度损伤是产生温度裂缝的内在原因,通过坝体损伤和断... 在朱伯芳院士所提出的拱坝温度荷载计算方法基础上,提出了按混凝土损伤和断裂理论进行混凝土拱坝的温度裂缝及其扩展稳定性的有限元分析计算方法和新的蓄水期温度荷载计算方法.认为温度损伤是产生温度裂缝的内在原因,通过坝体损伤和断裂的耦合计算,判断坝体裂缝的产生及裂缝的扩展稳定性.在损伤计算中考虑了拉、压损伤的等效性,并引入了等价换算系数;同时,在裂缝扩展稳定性判断时,采用了考虑混凝土断裂韧度尺寸效应的断裂判据. 展开更多
关键词 拱坝 温度裂缝 扩展稳定 混凝土损伤理论 混凝土断裂理论 有限元
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综合法与超载法在沙牌RCC拱坝坝肩稳定分析中的应用 被引量:21
14
作者 李朝国 陆金池 +1 位作者 张林 胡成秋 《四川联合大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 1997年第3期64-71,共8页
本文结合四川沙牌RCC拱坝坝肩稳定三维地质力学模型试验,着重分析了由综合法与超载法所得试验成果的异同点及其成果的适用性,探讨了由两种试验方法求得的安全系数间的相互关系。
关键词 综合法 超载法 稳定性 拱坝 RCC拱坝
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石门子碾压混凝土拱坝采用聚氨酯硬质泡沫保温保湿的效果分析 被引量:21
15
作者 李鹏辉 杜彬 +1 位作者 刘光廷 徐增辉 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期37-38,共2页
关键词 碾压混凝土 拱坝 聚氨酯保温层 保温 保湿
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高碾压混凝土拱坝温控可靠性分析 被引量:7
16
作者 裴亮 代萍 +2 位作者 何坤 吴震宇 陈建康 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2016年第1期90-94,共5页
运用可靠度理论,考虑大气温度和关键混凝土参数的不确定性对拱坝温度场、应力场的影响,并将其作为随机变量,以控制拱坝施工期坝体最高温度为例构建坝体最高温度控制功能函数,采用响应面法解决功能函数无法显式表达的问题,从而建立拱坝... 运用可靠度理论,考虑大气温度和关键混凝土参数的不确定性对拱坝温度场、应力场的影响,并将其作为随机变量,以控制拱坝施工期坝体最高温度为例构建坝体最高温度控制功能函数,采用响应面法解决功能函数无法显式表达的问题,从而建立拱坝施工期坝体温控失效概率和可靠度指标求解新模式。计算结果显示,与蒙特卡罗法计算结果的相对差别不超过8.36%。新方法在解决实际工程问题时可避免大规模的数值计算,在保证计算精度的前提下大幅提高了计算效率。 展开更多
关键词 高碾压混凝土拱坝 温度控制 不确定性 可靠性 响应面法
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拱坝系统三维非线性地震波动分析 被引量:22
17
作者 杜修力 陈厚群 侯顺载 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1996年第3期39-47,共9页
本文将显式有限元结合外推人工边界的方法发展应用于三维非线性近场波动问题的研究,首次提出了拱坝-库水-地基系统三维非线性地震反应波动分析方法,并与传统的无质量地基分析方法进行了比较。
关键词 拱坝 地震反应 非线性 地震波
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小湾特高拱坝首蓄期坝体变形特性分析及评价 被引量:16
18
作者 胡波 刘观标 吴中如 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2015年第6期68-72,118,共6页
针对小湾特高拱坝首次蓄水期坝体变形备受关注的几个焦点问题,运用综合过程线对比、数学建模、数值仿真、数理统计分析等定性和定量方法进行分析,结果表明:小湾大坝坝体蓄水早期向上游方向倾斜(主要与库盘下沉有关),库水位是首蓄期坝体... 针对小湾特高拱坝首次蓄水期坝体变形备受关注的几个焦点问题,运用综合过程线对比、数学建模、数值仿真、数理统计分析等定性和定量方法进行分析,结果表明:小湾大坝坝体蓄水早期向上游方向倾斜(主要与库盘下沉有关),库水位是首蓄期坝体变形的最主要影响因素,坝体时效变形已趋于收敛。通过将数值仿真成果与实测值比较、模型分析与实测值比较、设计预警指标与实测值比较、小湾工程与同类工程实测值比较,认为小湾水电站特高拱坝经受了正常蓄水位工况下的综合考验,尽管变形量值较大,但变形规律总体正常,首蓄期大坝处于安全状态。 展开更多
关键词 小湾大坝 特高拱坝 大坝变形 原型监测 数值仿真
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基于泄流响应的高拱坝模态参数辨识与动态监测 被引量:11
19
作者 张建伟 康迎宾 +1 位作者 张翌娜 赵瑜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期146-150,共5页
模态参数的准确辨识是对在线结构进行损伤诊断和状态监测的难点和核心之一。以二滩高拱坝原型测试为背景,结合随机子空间算法与改进的稳定图对泄流激励下的拱坝模态参数进行辨识,并实现对高坝振动状态的长期在线监测,为结构的安全评估... 模态参数的准确辨识是对在线结构进行损伤诊断和状态监测的难点和核心之一。以二滩高拱坝原型测试为背景,结合随机子空间算法与改进的稳定图对泄流激励下的拱坝模态参数进行辨识,并实现对高坝振动状态的长期在线监测,为结构的安全评估提供依据。针对时域法所面临的模型定阶困难和噪声干扰以及由它们所引起的虚假模态辨识与剔除问题,利用改进的稳定图方法对模态参数进行更为精确辨识,并与ERA算法的识别结果进行对比。研究结果表明,该方法具有良好的品质与较高的计算精度,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 模态参数辨识 随机子空间 稳定图 动态监测
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基于非概率可靠度理论的拱坝安全度评价 被引量:10
20
作者 夏雨 张仲卿 +3 位作者 赵小莲 周满元 黄福来 王大伟 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期79-83,共5页
传统可靠性方法利用概率论和模糊理论处理结构不确定因素.应用非概率凸集模型处理结构的不确定性,结合有限元分析,通过结构材料不确定参数的区间运算,得到坝体单元的非概率可靠度指标.考虑坝体初始开裂位置的随机性,根据非概率可靠度指... 传统可靠性方法利用概率论和模糊理论处理结构不确定因素.应用非概率凸集模型处理结构的不确定性,结合有限元分析,通过结构材料不确定参数的区间运算,得到坝体单元的非概率可靠度指标.考虑坝体初始开裂位置的随机性,根据非概率可靠度指标最小单元依次破坏的准则来搜索拱坝所有可能的失效模式,得出各种可能失效模式下拱坝非概率可靠度指标的最小值即为拱坝的非概率可靠度.综合拱坝各种失效模式可以更合理准确地评价拱坝的安全度. 展开更多
关键词 凸集模型 非概率 结构可靠性 区间运算 拱坝
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