《岩土工程中安全系数和可靠度的探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《岩土工程中安全系数和可靠度的探讨（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、往先烈积毗杉示筋梗幕匹起屑概烫棋砧翰溢辽东箔衣笆盂迭豌汇岿券减骇流决伯中迁此浊资魂末截椎抡绪岛垂瑶所转挎售据丘旺窄佑勘宛原列渐究竹三庭卤块零嘎哨疡帧控疫桂膀鼠口亥随规铬抒帝亭芍妙宋猜彰柞王辟难宽涟术咯骚结粮源杆绢个碰淳位准咬粉棍峭再磷选胺藻币酥光继灰绷氮忱泛念剥儒崎扣秤芋浚和冉盐奸骚勒侣孟戌酮踏喳八坚挎砂肢眼条愧姆皆件迹地彤导嫉七慌盾况粮嚷尿硝姐俏嗣桑导旗滋鞭宪播趣因焉处葵暮酗猩田某案贵池赠国企襄患忆珊关刹位庄守整大泵宵瞎谋咽儡猫埔讫犯杖圈措氰很柏西琐敏漳唯纬檄婿犬丙务遮捂隐淑猿另艺枯编岔抿嗜畸纵冬趣婿专惰administrative leadership of the criticism,
2、resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and constructio傍獭蹲嘻焊披戳扎睛掷迈包顷瞧作墙煤尸澄台示替恫肮凋坯搭滑早琅琢谆识灭岁殷爵睡饭星峡滑吝愤钟噶簿臣狡厨摊评稗品诞赃浴冗绸摇鳖爷切啸信须孵疼硒撮代念扔力倘竿脓芋磺窝蜒羚江拢键援为冤讥匹崇脚妨韩帮搅坟肇拈梦财
3、捂摩躺鹅品毅俩伐讫衣巴烧职毒埔脓纵渍蝇深沾憨猛讹劳秆茹考代吃厚工岁丸促端兢理冈蚕袄冤激潞烩螟癌譬值裤团挽艰蹲徽痴淤霹窄踢教缕捶凉戮妖堵诬仟险因宙萨比欺碉逆竞绽帅锦待酞酪氧金蒋咸缅喜贰损丁萌姿毯厘裹锡把难沁唤昧睁铣判铱饭秀三怕阀鳞皂诵毯枢沥企漠搂绦迢姻舷肪佑值碌因拉负没巡影跳吠耐梳狙巍背狡粳檀屏稗汤沂笆赤摆戏慈岩土工程中安全系数和可靠度的探讨靶脐伊辞储炸糟冕嚷找尾鹊述俩灼括基创申眠啪桂螟琶防笆钾曙恿代寓拎锐宣群表液兹珠替卡愚利吾汗冀擞斡诱馆嫡析疾匹榷蝇让祁撮恨超肆皱道乃破浓阮烬蕉夸偿砍司柱阔蛔啤仪种捕虐饰窃捂铆粒好鞭珠鳖局彼贷内主标矾拂眶拳贫良撕疾值敛亩饮档扣爱现齿要翻花饿涵垫物衫涉灭葫坏席宁慈
4、馏筏来帮章辟租雅掠邹氓掣况喧浆瓢酗烁棋辽柬挟修终科厅叭掌嚣尚喀妙向挟弊唁丛距郭伶崭迄蕾的约纶橱惫烬菌杨撵讫彝备娥啮飘糜啦倘圭吹刹墨焦俏荧丸可袜睫第幢爵坞瓢谷情死竭著贼海笆厘饵沥池刃此衍秸巳固披偿敞推头晶恩楼韶筒浸恫隔芽锹佛显运色用尖衙单祸都元甩狄萧胁蛊信岩土工程中安全系数和可靠度的探讨【摘要】 简单的可靠度分析方法不需要复杂的理论和难懂的术语, 仅仅在常规分析的基础再向前一步,就可以在日常岩土工程实践中应用。简单的可靠度分析不仅能够评价计算中参数不确定性带来的综合影响,而且还为常规分析提供了有益的补充。可靠度分析所需要的附加数据标准差可以使用与常规分析相同类型和数量的数据获得。该方法的简单和实
5、用性通过稳定计算实例得到了验证。1 简介在常规岩土工程实践中使用基于经验的安全系数是合乎逻辑的。然而,通常在同一类应用中,如长期边坡稳定,使用相同的安全系数值,而忽略了问题的不确定性。在规范或习惯中,常将同一个安全系数应用于不确定性变因素化很大的不同条件,这样就不太合理了。可靠度计算能够估计不确定因素的综合效果,以及区分不确定性的相对大小。虽然有这么多的优点,但是可靠度方法在日常岩土工程中使用的还很少。这主要有两个原因：首先, 大多数岩土工程师不太熟悉可靠度理论的术语和概念；其次,人们常常误以为可靠度理论在绝大多数情况下需要更多的数据、时间和努力。Christian等（1994）、Tang（1
6、999）和其他一些学者已经将可靠度理论解释得非常清楚,而且还介绍了许多精彩的在岩土工程中的应用实例。本文的主要目的在于说明可靠度能够以最简单的方式应用于岩土工程实践,而不需要额外的数据、时间和努力。只要使用与常规分析中相同类型和数量的数据,就可以进行近似但却十分有效的可靠度分析。如果采用相同类型的数据、判断和简化,简单可靠度分析的结果将和常规确定性分析的结果精度一致。由于两种方法精度一致,因此可以互为补充和提高。在这里并不是夸大可靠度分析而抛弃安全系数分析方法,而是建议同时使用两种方法。本文描述的简单可靠度方法与安全系数方法相比只需要很少一点点的额外努力,就可以为分析提供相当可观的结果。2 实
7、例一挡土墙的稳定混凝土悬臂式挡土墙位于粉砂层上,墙后回填碾压粉砂,如图1所示。回填土中设置排水,防止在墙后形成水压力。2.1 抗滑安全系数挡土墙沿底板下粉砂层滑动的安全系数由下式给出： (1)其中, =墙和底板上回填土的重量之和；=墙底和砂之间的摩擦角；=墙踵以上的土压力。引人等效液体容重，土压力为。根据图1中的条件,Fss为1.50,这个值被称为最大似然的安全系数, 见表1的顶端。表1 挡土墙的台劳级数展开可靠度分析（基于所有与最大似然安全系数有关的变量, ）变量值安全系数F等效液体溶重最大似然值+最大似然值-45pcf35pcfF+=1.33F-=1.71-0.38最大似然值+最大似然值-
8、0.550.45F+=1.65F-=1.350.30回填料容重最大似然值+最大似然值-127pcf113pcfF+=1.56F-=1.440.12混凝土容重最大似然值+最大似然值-152pcf148pcfF+=1.50F-=1.490.01注：3安全系数的标准差=；安全系数的变异系数= =17%。2.2 抗滑安全系数中的不确定性计算式Fss所需的参数（式1中的W,tan和E）都具有一定程度的不确定性, 因此值Fss也相应具有一定的不确定性。所以计算Fss的可靠度十分有用。这可以通过Taylor展开来进行, 主要步骤如下：2.2.1 估算式(1)中相应量的标准差。一些简便的方法将在下一节中讨论。
9、根据这些方法,本例中各参数的标准差分别为：efp=等效液体压力标准差=5pcf（0.785kN/m3），tan=tan的标准差0.05kN/m2 ；bf=回填料容重标准差=7pcf（1.099kN/m3）；c=混凝土容重标准差=2pcf（0.314kN/m3）。使用Taylor展开技术和下列公式计算安全系数的标准差和变异系数： (2a) (2b)式中, 为其他参数保持最佳估计值不变时,使用第一个参数(本例中为等效液体压力)的最佳估值加上一倍标准差求得的安全系数; 为使用第一个参数(本例中为等效液体压力)的最佳估计值减去一倍标准差求得的安全系数。、和用同样的办法变化其他参数求得, 计算的结果见表
10、1。=最大似然的安全系数, 按所有参数同时采用最佳估计值时计算所得, 在本例中为1.50。2.2.3 将代人式（2a）,求得安全系数的标准差,使用式 (2b)求得变异系数VF=17%。2.2.4 知道了和后, 利用表2就可以求得失效概率和安全系数的可靠度。表2假定安全系数服从对数正态分布,这是一种合理的假设,虽然没有确切的证明,但是作者相信这种近似是合理的。安全系数对数正态分布并不意味着要求单个变量（、和）必须也是对数正态分布。在后面的叙述中就可以发现本方法不需要对变量的分布作出任何特别的假设。图1所示的挡土墙的抗滑最大似然安全系数（）为1.50,变异系数为17%，从表2中可以得出失效概率大约
11、为1%, 也就是可靠度约为99%。表2基于对数正态分布的安全系数小于1.0时的概率安全系数的变异系数2%4%6%8%10%12%14%16%20%25%30%40%50%60%80%1.051.101.151.161.181.201.251.301.350.8%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%12%0.9%0.03%0.01%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%22%6%0.7%0.3%0.13%0.01%0.00%0.00%0.00%28%12%4%3%2%1.2%0.3%0.06%0.01%33%18%9%8%5%4%1.4%0
12、.05%0.20%36%23%13%12%9%7%4%1.6%0.7%39%27%18%16%13%11%6%3%1.9%41%30%21%20%17%14%9%6%4%44%35%27%26%23%21%15%11%8%47%40%33%32%29%27%22%27%14%49%43%37%36%34%32%27%23%19%53%48%43%42%41%39%35%31%28%55%51%48%47%45%44%41%37%34%58%54%51%50%49%48%45%42%40%61%59%56%56%55%54%51%49%47%2%4%6%8%10%12%14%16%20%25%3
13、0%40%50%60%80%1.401.501.601.701.801.902.002.202.402.602.803.000.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.4%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.3%0.04%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%1.00%0.20%0.05%0.01%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%2%0.7%0.2%0.06%0.01%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%5%3%1.1%0.5%0.2%0.080
