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拱坝体系可靠度

作　者: 田秀兰
导　师: 程心恕
学　校: 福州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 拱坝体系可靠度随机有限元失效模式
分类号: TV642.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

随着计算机技术的发展，拱坝应力的计算精度越来越高，但计算精度的提高不是目的，计算精度的提高总的说来是为总体上掌握拱坝的安全性服务的。如果没有一种计算拱坝安全性的可靠度方法，计算精度的提高意义并不大。拱坝是一种非常优越的坝型，拱坝的体系可靠度可以较全面地反映了拱坝的整体可靠性，对于最大程度地提高坝体的安全性和保护人民生命财产安全具有重要意义。拱坝体系可靠度是可靠度研究中的一个重要课题。国内外对拱坝的可靠度的研究主要集中在对拱坝坝体强度可靠度的研究以及拱坝坝肩抗滑稳定的研究上，而对拱坝体系可靠度的研究相对较少。如何把坝体和坝肩的可靠度结合起来成为拱坝的体系可靠度是今后拱坝可靠度的研究的主要方向。本文主要讨论的是拱坝的体系可靠度。首先简要介绍了可靠度的基本计算方法；以及用定值方法分析拱坝应力及坝肩稳定的基本原理和一般过程，并运用某大型有限元程序对拱坝的应力和抗滑稳定进行定值分析。然后把定值方法与可靠度理论相结合，考虑变量的随机特性，通过随机有限元法建立荷载效应（如应力、内力等）与基本随机变量之间的关系，编制了随机有限元程序。然后运用随机有限元程序进行拱坝坝体强度和抗滑稳定（考虑滑裂面）的可靠度分析，并计算相应的可靠指标。最后计算了不考虑滑裂面的坝体强度和抗滑稳定的可靠指标，对考虑滑裂面和不考虑滑裂面两种情况下可靠指标的变化趋势进行分析，导出滑裂面的设置对可靠指标的影响；用迭代方法计算两种情况下坝体的整体可靠度，并分析是否考虑滑裂面对拱坝坝体整体可靠度的影响；然后，从计算拱坝应力和稳定的各自的可靠度出发，把坝体的拉、压应力破坏和抗滑失稳看作拱坝的三种失效模式，把坝体内部的各个部分的拉应力再看作是拉这种失效模式的失效单元，压应力和抗滑稳定也是一样，失效模式之间是相互串联的，而失效模式的失效单元之间是并联的，最后得到拱坝的体系可靠度。找出一种计算拱坝体系可靠度的方法，并计算两种情况下拱坝的体系可靠度，并分析是否考虑滑裂面对拱坝体系可靠度的影响，得出了一些有益的结论。

全文目录

第一章引言  5-8
  1．1 安全系数与可靠度  5-6
  1．2 可靠度理论在水工中的应用  6-7
  1．3 本文的主要工作  7-8
第二章可靠度的分析方法  8-22
  2．1 工程结构可靠度理论的发展历程  8-10
  2．2 可靠度的基本概念  10-13
  2．3 可靠度的计算方法  13-22
第三章拱坝的定值分析方法  22-35
  3．1 拱坝应力的计算现状  22-24
  3．2 拱坝坝肩稳定分析  24-26
  3．3 计算实例  26-35
第四章随机有限元原理和程序  35-53
  4．1 概述  35-36
  4．2 三维随机有限元原理  36-41
  4．3 基于随机有限元法的可靠指标的计算  41-43
  4．4 用空间八结点等参单元分析拱坝坝体的可靠度  43-52
  4．5 结语  52-53
第五章拱坝坝体和坝肩的可靠度  53-72
  5．1 随机有限元程序的编制  53-56
  5．2 空间有限元网格的自动剖分  56-57
  5．3 有限元在拱坝设计应用中的一些处理方法  57-59
  5．4 拱坝坝体和坝肩的可靠度计算实例  59-71
  5．5 本章小结  71-72
第六章拱坝的体系可靠度  72-109
  6．1 体系可靠度概述  72-77
  6．2 拱坝体系可靠度的初步探讨  77-81
  6．3 拱坝体系可靠度的计算实例  81-108
  6．4 本章小结  108-109
结论及建议  109-111
参考文献  111-115
致谢  115-116
个人简历  116

拱坝体系可靠度

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