支挡结构可靠指标及分项系数计算方法研究

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可靠指标及分项系数是极限状态设计法中的两个重要指标,由于其计算方法多种多样,计算结果和精度也各不相同。目前,可靠度研究中普遍采用蒙特卡罗(Monte Carlo,简称M-C)法计算可靠指标,采用一般分离法计算分项系数。虽然这两种方法相对来说较为精确,但在实际使用中依然存在着一些误差。针对这一情况,本文对这些计算方法进行了系统的梳理和对比分析,并对可靠指标计算的M-C法和分项系数计算的一般分离法进行了误差分析,主要内容包括:(1)系统地阐述了可靠指标计算的一次二阶矩中心点法、验算点法、JC法、分位值法、M-C法以及分项系数计算的林德0.75线性分离法、幂级数展开法、分位值法、一般分离法的基本原理和计算过程,并以一般地区重力式挡土墙为例,对各计算方法进行了计算和对比分析,提出了各计算方法的优缺点和选择原则。(2)针对目前采用的M-C计算方法,从“随机变量”、“统计方法”、“土压力计算方式”、“失效的判定”、“变量间的相关性”这几个方面出发,分别论述了其对可靠指标计算结果的影响,分析了当前可靠指标计算的误差来源。(3)针对目前计算分项系数所采用的一般分离法,从“分离次数”和“变量间的相关性”两个方面分别阐述了其对分项系数计算结果产生的影响,分析了当前分项系数计算的误差来源,并给出了变量相关情况下的分项系数计算公式。(4)提出了可靠指标和分项系数计算的自洽过程以及自洽的关键问题,并以算例的形式展示了可靠指标和分项系数计算的自洽性。
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