岩土工程可靠度理论PDF电子书下载

1绪论 1

1.1岩土工程的范畴和特点 1

1.2岩土工程的不确定性 1

1.3岩土工程的可靠度分析 2

2概率与统计分析基础知识 3

2.1概述 3

2.2概率论的基本概念 3

2.2.1概率基本公理 4

2.2.2独立性 5

2.2.3条件概率 7

2.2.4全概率公式和贝叶斯公式 10

2.3随机变量及其分布 12

2.3.1随机变量 12

2.3.2随机变量的函数 12

2.3.3联合分布、条件分布及边缘分布函数 15

2.4随机变量的统计特性 16

2.4.1矩 17

2.4.2均值、众数、中位数和分位数 17

2.4.3方差、标准差和变异系数 18

2.4.4偏度系数和峰度 19

2.4.5协方差和相关系数 19

2.5常用的离散型随机变量 22

2.5.1伯努利试验与二项分布 22

2.5.2几何分布 24

2.5.3泊松（Poisson）分布 26

2.6常用的连续型随机变量 28

2.6.1正态分布 28

2.6.2对数正态分布 30

2.6.3 Gamma分布 32

2.6.4 Beta分布 33

2.6.5极值分布 34

2.7 Excel和Matlab的统计函数 36

2.7.1统计特性函数 36

2.7.2随机变量概率分布函数 42

习题 45

3可靠度的基本概念 47

3.1概述 47

3.2荷载和抗力 47

3.3功能函数 47

3.4可靠度指标和失效概率 48

3.5岩土抗力的统计特征 50

3.5.1土体性质的空间变异性 50

3.5.2实测土体性质的变异性 51

3.5.3常见土工指标的统计性质 53

3.6荷载的统计分析 54

3.6.1结构荷载的概率模型 54

3.6.2荷载的各种代表值 56

3.6.3荷载效应及荷载效应组合 57

习题 58

4一次二阶矩法 59

4.1概述 59

4.2中心点法 59

4.3设计验算点法 64

4.3.1独立正态分布随机变量 64

4.3.2非正态分布随机变量 67

4.3.3相关随机变量 74

4.4数据表法 81

4.5小结 87

习题 87

5蒙特卡罗方法 89

5.1概述 89

5.2随机数的产生 89

5.2.1逆变换法 89

5.2.2舍选法 90

5.2.3随机向量的生成方法 93

5.3蒙特卡罗法 95

5.4重要性抽样法 98

5.5拉丁抽样法 100

5.6小结 104

习题 104

6响应面法 105

6.1概述 105

6.2响应面 106

6.3多项式RSM逼近技术 107

6.4抽样求解响应面函数 108

6.4.1取样点设计与响应行为 108

6.4.2中心复合设计取样 109

6.4.3解方程求解待定系数 110

6.4.4最小二乘法求解待定系数 112

6.5响应面法的迭代求解方案 116

6.6利用向量投影取样点的响应面法 119

6.7小结 124

习题 125

7系统可靠度 126

7.1概述 126

7.2简单系统的可靠度计算 126

7.3系统可靠度的宽界 128

7.4系统可靠度的窄界 131

7.5小结 136

习题 136

8岩土工程可靠度设计原理 138

8.1概述 138

8.2容许应力设计方法及其局限性 138

8.2.1容许应力设计方法的原理 138

8.2.2容许应力设计方法的局限性 139

8.3极限状态设计方法 140

8.4荷载抗力系数设计方法 141

8.4.1荷载抗力系数设计方法的基本原理 141

8.4.2基于容许应力设计方法的荷载抗力系数校准 142

8.4.3基于FOSM方法的荷载抗力系数校准 142

8.4.4目标可靠度指标的确定 144

8.5地基基础规范的极限状态设计方法 145

8.5.1抗剪强度指标标准值和地基承载力的特征值的确定 145

8.5.2地基基础设计的荷载效应组合的确定 146

习题 147

9可靠度分析的工程实例 148

9.1概述 148

9.2堤坝安全性评价实例分析 148

9.2.1工程概况 148

9.2.2可靠度指标的计算 149

9.2.3安全性评价中的不确定性变量 149

9.2.4不同堤坝方案的安全性评价 150

9.2.5三种堤坝的安全性评价结果 152

9.3土钉支护结构的可靠度分析 153

9.3.1土钉支护结构 153

9.3.2工程概况 154

9.3.3破坏形式 154

9.3.4功能函数的建立 155

9.3.5土钉支护结构体系稳定性的可靠度分析 159

9.4小结 161

名词中英文对照 162

参考文献 165