混凝土重力坝的结构可靠度分析

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1、2011年第6期黑龙江水利科技NO．62011(第39卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．39)文章编号：1007—7596(2011)06—0054—03混凝土重力坝的结构可靠度分析王波，吴英杰(1．黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080；2．水利部牧区水利科学研究所，呼和浩特010010)摘要：应用可靠度理论对混凝土重力坝进行结构稳定分析，方法采用一次二阶矩法。通过计算机编程，计算出了某重力坝基面抗滑和抗压两个极限状态的可靠度及相应的失效概率。结果与

2、蒙特卡罗法计算结果对比分析相差在1％以内。说明一次二阶矩法可以作为混凝土重力坝可靠度的计算方法。关键词：混凝土重力坝；可靠度；Maflab；-次二阶矩法；JC法中图分类号：rI、懈2．3文献标识码：AStructureReliabilityAnalysisofConcreteGravityDamWANGBoandWUYing-jie(1．HeilongjiangProvinceWaterConservancy＆HydroelectricPowerInvestigation，DesignandResearchInstitute，Harbin150080

3、，China；2．PastoralAreaWaterConservancyScienceResearchInstitute，MinistryofWaterResources，Hohhort010010，China)Abstract：ReliabilitytheoryandAFOSMareappliedtoanalyzethestructurestabilityoftheconcretegravitydaminthisstudy．Thereliabilityandcorrespondingfailureprobabilityagainstsliding

4、andcompressionarefoundoutforbothlimitstatesonsurfaceofgravitydambyusingcomputerprogram．ComparedwiththeresultscalculatedinMonteCarlomethod，thediffer-enceislessthan1％，indicatingthatAFOSMmaybe叩pliedasthemethodtocalculatereliabilityoftheconcretegravitydam．Keywords：concretegravityda

5、m；reliability；Matlab；AFOSM；JCmethod计特性和结构的极限状态方程计算结构的失效概率3]。l结构可靠度的基本概念假定结构的抗力随机变量为月，荷载效应随机变量为．s，1．1结构的极限状态则结构的功能函数为：结构极限状态的概念，是前苏联学者于20世纪5O年代Z=g(r，s)=R—Js(2)初提出来的，得到各国学者所公认。前苏联学者研究了结构对应的极限状态方程为：的各种设计方法，提出了新的计算极限状态设计法，认为结Z：R—S=0(3)构必须满足某些功能的要求，如结构不能因材料强度被超过而破坏；结构不能丧失稳定；结构不能有影响正

6、常使用的过显然，当Z>0时，结构处于安全状态(即可靠状态)；当度弹性变形或振动等等⋯。这些功能的限值就是极限状态。Z<0时，结构失效。我国《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153—传统的设计方法(即安全系数法)把、．s看成是常值。92)J，对结构极限状态的定义为：整个结构或结构的一部分安全系数即为R、．s的比值；而可靠度方法则把R、s看成是服超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此从某种概率分布的变量。特定状态为该功能的极限状态。2可靠度的计算方法1．2结构可靠度2．1一次二阶矩法结构的可靠性是由可靠度来度量的，结构的可靠度定义该方

7、法是一种在随机变量的分布尚不清楚时，采用只有为在规定的时间内和规定的条件下结构完成预定功能的概率，表示为。相反，如果结构不能完成预定的功能，则称相均值和标准差的数学模型去求解结构可靠度的方法。由于应的概率为结构失效概率，表示为P。结构的可靠与失效为该法将功能函数Z=g(x，：⋯．，)在某点用泰勒级数展两个互不相容的事件，因此结构的可靠概率与失效概率开，使之线性化，然后求解结构的可靠度，因此称为一次二阶是互补的，即：矩法。由于在均值点附近对功能函数线性化，略去了二阶项P+Pf=I(I)等，故将产生误差，此外，选择不同的极限状态方程，可能得结构随机可靠度

8、分析的核心问题是根据随机变量的统到不同的可靠指标。[收稿日期]2011—03一l1[作者简介】王波(1979