隧道工程稳定可靠度计算分析方法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 研究问题的提出 2

1.3 隧道工程稳定性分析的主要力学模式概述 5

1.3.1 结构力学计算模式 6

1.3.2 岩体力学计算模式 7

1.4 工程结构稳定可靠度计算的主要方法研究现状 8

1.4.1 结构概率可靠度分析方法 9

1.4.2 结构非概率可靠度分析方法 17

1.5 结构可靠度计算方法在隧道工程稳定性分析中的应用 21

1.5.1 基于概率的隧道可靠度计算方法 22

1.5.2 基于非概率的隧道可靠度计算方法 28

1.6 本书主要内容安排 29

第2章 基于差分的失稳概率正向计算 32

2.1 引言 32

2.2 锚喷支护极限状态分析 33

2.2.1 围岩与支护相互作用机理 34

2.2.2 围岩最小压力与锚喷支护阻力的确定 37

2.2.3 基于应力控制的锚喷支护功能函数 41

2.3 基于差分的可靠度正向分析 42

2.3.1 隐式功能函数差分求导 42

2.3.2 一次二阶矩法基本原理 43

2.3.3 一阶Taylor级数可靠度求解 47

2.3.4 二阶Taylor级数可靠度求解 49

2.3.5 可靠度求解注意事项 50

2.4 工程算例分析 51

2.4.1 背景概况 51

2.4.2 工程参数取值 52

2.4.3 Monte-Carlo方法计算结果 53

2.4.4 对比分析与讨论 54

2.5 小结 58

第3章 基于均匀设计与支持向量机的失稳概率正向计算 59

3.1 引言 59

3.2 隧道及地下工程领域现有响应面法局限性分析 61

3.2.1 样本点选取策略 61

3.2.2 响应面函数表达形式 64

3.3 结合均匀设计与支持向量机的响应面法 66

3.3.1 基本思路 66

3.3.2 均匀设计概述 68

3.3.3 支持向量机概述 72

3.3.4 失稳概率计算实施步骤 82

3.4 工程应用验证与分析 82

3.4.1 算例1 83

3.4.2 算例2 92

3.5 小结 93

第4章 考虑目标失稳概率的可靠度逆向计算 94

4.1 引言 94

4.2 逆向可靠度方法概述 95

4.2.1 逆向可靠度定义 96

4.2.2 逆向可靠度方法基本原理 96

4.2.3 基本算例验证 99

4.3 工程算例分析 101

4.3.1 力学模型概述 101

4.3.2 可靠度逆向问题的待求设计参数计算 103

4.3.3 基于逆向可靠度的稳定性设计 106

4.4 小结 110

第5章 非概率条件下鲁棒可靠度分析 112

5.1 引言 112

5.2 基于概率的隧道可靠度局限性分析 113

5.2.1 随机参数的特征描述问题 114

5.2.2 可靠度计算的准确性问题 115

5.2.3 可靠度表达方式的解释问题 115

5.2.4 不确定性处理的理念问题 116

5.3 鲁棒可靠度基本思想 116

5.3.1 要点概述 116

5.3.2 现有隧道及地下工程非概率可靠度分析存在的问题 117

5.4 Information-Gap理论概述 118

5.4.1 基本特点 118

5.4.2 凸集合与凸模型 119

5.4.3 Information-Gap嵌套凸集量化模型 122

5.4.4 性能函数描述 124

5.4.5 鲁棒可靠指标定义 124

5.5 工程算例分析 126

5.5.1 算例1 127

5.5.2 算例2 132

5.5.3 进一步讨论分析 135

5.6 小结 138

参考文献 139