土内摩擦角黏聚力变异性对边坡可靠度的影响初探

基于可靠度设计是岩土工程发展的趋势,考虑岩土参数的随机性是可靠度设计的特点。土的内摩擦角与黏聚力是边坡稳定评价中重要参数,由安全系数转向可靠度评价过程中应该对这两个参数变异性带来的影响进行研究。本文研究了土内摩擦角与黏聚力变异性对边坡可靠度分析的影响,结果表明:边坡的安全系数受c、φ变异性影响较大;c、φ变异性对圆弧滑动面几何特征影响可忽略;蒙特卡洛法比JC法更适合用于计算边坡可靠度。本文研究将为考虑不确定性的边坡稳定性分析提供参考。     

基于极限平衡有限元法的边坡稳定分析

将传统极限平衡方法与有限元法相结合进行边坡的稳定分析。首先采用有限元法计算土体单元的正应力和切应力,然后根据极限平衡原理计算边坡的稳定安全系数,并确定可能滑动面的形状和位置。算例表明,该方法不仅能够计算得到安全系数,而且能够得到边坡土体各处的应力、应变、位移等信息,进而为全面评价边坡的稳定性提供参考。     

边坡稳定性影响因素数学模型的研究

在分析边坡稳定影响因素的基础上,提出了判别边坡稳定影响因素敏感性的逐步回归的分析方法。以模型计算和逐步回归分析为手段,通过计算机程序和数理统计分析来评价边坡稳定影响因素的敏感性。通过对12例工程边坡主要参数进行逐步回归分析,提出了影响边坡稳定安全系数的影响因素敏感性的大小并讨论了逐步回归分析方法的有效性。     

边坡稳定性可靠度分析

应用蒙特-卡罗法分析边坡稳定的可靠度,首先要求得安全系数,不同的安全系数分析方法直接影响到可靠度指标的求解;边坡稳定分析常用的方法中,大多基于变量C’、φ’、γ在不同的概率分布情况下,定义出不同的极限状态函数,进而得出相应的可靠度指标;考虑到变量间的相关性,分析讨论在不同相关条件下,可靠度指标、失效概率及安全系数的变化情况,此外,引入参数灵敏度的概念,研究不同变量对边坡稳定性的影响。     

施工期软土边坡稳定分析中抗剪强度指标的确定方法

灵敏度高、抗剪强度低的软土边坡、码头工程施工期安全储备低,易发生失稳破坏.十字板强度一般被作为施工期稳定分析较常采用的抗剪强度指标,但据工程经验表明,十字板强度计算的施工期的安全系数偏低.经分析,十字板强度不能反映实际土体滑动面的抗剪强度,是抗剪强度中的最小值.由此,基于摩尔-库伦抗剪强度公式,考虑土体各向异性等建立了十字板强度与深度的线性方程,可将抗剪强度指标回归出来.将回归出的抗剪强度指标用于数个实际边坡中,表明在塑性指数为20左右的土中,安全系数可提高到1.0～1.1,较准确地反映了土体真实抗剪强度.同时,就稳定安全系数与塑性指数的关系作了探讨,提出将安全系数修正到1.0的方法.     

边坡开挖和应力重塑在边坡治理中的应用

传统的边坡稳定性分析主要采用的是以安全系数为评价标准的常规定值设计法,而安全系数未能考虑不确定性因素对边坡稳定性的影响。基于此,本文采用应力重塑方法来研究边坡的稳定性以及进行边坡处治,研究结果表明,对路堑边坡的稳定性评价和治理具有实际意义。     

折线边坡稳定计算方法探讨

折线边坡稳定分析方法很多,不同计算方法的假设条件不同,得到的安全系数和边坡剩余推力大小也不相同。采用哪种方法计算较为合理、准确,在工程设计中有必要加以澄清。通过具体算例,分析探讨不同计算方法的优缺点,给出折线边坡稳定分析的推荐方法。     

航道工程边坡稳定计算中淤泥现场十字板剪切试验指标应用的探讨

在航道工程边坡稳定计算中，应用淤泥现场十字板剪切试验指标计算安全系数大于用快剪指标计算的稳定安全系数，本文就此结果产生的原因进行探讨。     

高陡岩质边坡局部危岩体稳定性分析评价研究

对影响边坡稳定性的因素及滑坡成因进行了分析,使用有限元法对高陡岩质边坡抗滑稳定安全系数进行了计算,同时采用正交试验设计法对高陡岩质边坡稳定影响因素的敏感性进行了评价。实例计算结果表明,该高边坡滑块体稳定安全系数为3.60,同时影响因素敏感性排序从大到小依次为:边坡岩体摩擦系数、凝聚力、坡体重度。     

简化滑移线屈服机构能量法对土坡稳定分析

建立简化滑移线裂面屈服机构,运用基于塑性力学的塑性位势能理论的能量法,推得土坡稳定安全系数Fs的表达式,算例分析表明简化滑移线屈服机构能量法是可靠的。该方法无须进行危险滑裂面的搜索,用于均值土坡稳定的初步分析方便快捷。     

高陡填方边坡加筋设计

以重庆港果园作业区二期扩建工程6号高陡填方边坡设计为例,介绍如何结合地形、地质和占地条件,以极限平衡理论为基础采用Bishop方法对不同坡率、填料的高陡填方加筋边坡进行稳定性分析,并据此拟定经济实用的设计方案,然后通过离心模型试验对拟定方案的安全性进行验证后确定设计方案,最后通过施工期监控量测结果来检验设计方案的安全可靠性,以期为港口陆域工程和道路工程高陡填方边坡治理提供切实可行的借鉴方法。     

运动可逆式引信安全系统逻辑控制分析

针对传统引信安全与待发状态控制的不可逆问题,提出了一种运动可逆式引信安全系统。这种安全系统在解除保险和隔爆后利用遥控装置发出的指令信息完成恢复保险及隔爆,具有较高的安全性和可靠性。分析结果表明：运动可逆式安全系统能实现＂安全的人工失效＂,其安全性要远高于传统不可逆式安全系统;可对机构工作过程多次检测和故障定位。适用于低发射过载的高价值弹药引信。     

基于期望造价的高边坡优化设计及工程应用*

基于边坡可靠性及优化原理,以工程总期望造价为目标函数,建立高边坡系统设计及开挖的优化模型.结合依托工程,对云南省富宁港区通用泊位某一陆域高边坡进行优化设计,得到边坡安全系数及可靠度与设计坡角之间关系,同时提出该边坡基于期望造价时不同损失系数下合理的开挖形式.通过对比分析,基于期望造价的高边坡优化设计理论可为实际工程提供参考和借鉴作用.     

基于弹性悬链线理论的斜坡式码头趸船系留设施受力计算方法

随着三峡枢纽的建成运行,重庆地区码头作业水文条件的改变以及船舶的大型化对斜坡式码头趸船系留设施提出了更高的要求。为确保港口安全生产,消除趸船现有系留设施存在的安全隐患,提出了一种考虑锚链和缆绳的弹性、悬链线的几何特征以及躺底段和贴岸段影响的多根不同方向锚链和缆绳共同作用的斜坡式码头趸船系留设施受力计算方法。结合工程实例,运用Matlab编程计算,计算结果符合经验规律,并与Optimoor软件计算结果吻合,验证了该方法的实用性和可靠性。     

自升式钻井平台安全系统设计

自升式钻井平台安全系统（Safety Instrument System，SIS）是一种保护系统，用于平台事故预警、人员和设备保护，并在安全的前提下实现生产效益最大化。介绍自升式钻井平台上SIS的组成及其关键指标，开展系统功能设计和常用安全度的计算，采用可靠性框图法完成典型安全控制流程的安全度计算。     

天津港高桩码头岸坡变形规律研究

近几年天津港突堤转角处的高桩码头岸坡变形比较明显,岸坡变形导致了码头后方接岸结构出现明显的错位、变形等破坏情况,严重影响了码头结构安全。通过对转角处岸坡土体以及接岸结构变形的原型观测,探求岸坡变形规律及主导因素。     

渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响

针对渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响,分析土的渗透系数随围压变化、土的饱和密度随围压变化、土的抗剪强度随含水率及浸泡时间变化的规律,构建渗流破坏的非稳定数值模型,探究岸坡裂缝、河水对岸坡的软化作用、降雨入渗对岸坡的安全系数的影响。结果表明:单个因素影响下,降雨入渗对岸坡的稳定性影响最大,安全系数可降低9.9%,其次是河水浸泡表层土的软化作用的影响(2.8%)和表层土裂缝的影响(1.9%);在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低10.4%~20.8%;土水耦合计算结果显示在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低11.3%~21.5%。     

Reliability-based calibration of fatigue design guidelines for ship structures

A simple reliability-based framework is applied to calibrate a new set of fatigue design guidelines. This new guideline considers two different approaches for the assessment of both loads, stresses and local stress raising effects, and partial safety factors must be given for any combination of these approaches. For the calibration, the lognormal reliability format is adopted because the hereby-derived partial safety factors can be combined arbitrarily. This means that with a few basic partial safety factors, the combination of partial safety factors to be applied together with any combination of calculation approaches can be determined easily. In the present paper both the adopted reliability format, the applied modeling of uncertainties and the selected target safety index are explained. Based on this, a new guideline is calibrated and the derived partial safety factors are presented. Finally, the new guideline is applied through a numerical example in order to show the applicability of the calibrated partial safety factors, and satisfactory results are found.     

航道护岸工程中基槽边坡稳定研究

航道护岸工程中经常发生基槽边坡滑坡失稳事故，从而造成经济和安全问题。因此，就滑坡发生机理进行研究对保障航道护岸工程顺利建设有重大意义。从极限平衡原理出发，分别运用Fellenius法和Bishop法验算了苏北某航道护岸工程开挖边坡的设计稳定性，并分析比较两种方法的差异，得出了在多层土的计算中有时会出现Fellenius法比Bishop法的安全系数略大的结论。结合工程实际中可能出现的渗流和超载等因素，计算得到边坡安全系数的变化规律和极限平衡状态时的临界负荷，从而提出了相应的预防渗流、控制超载等措施，可以为航道护岸建设提供参考。     

Calibration of safety factors for offshore wind turbine support structures using fully coupled simulations

The offshore wind industry experienced a boost during the last decade in terms of size of wind farms and rated capacity of the wind turbines: towers are getting taller and blades are getting longer, constantly facing new and complex challenges. Because of the relative immaturity of the wind industry, and the fact that the offshore design standards stemmed from the oil and gas industry, it is generally acknowledged that the reliability levels achieved, although not very well understood, might result in partial safety factors not optimal for OWT. This paper addresses this situation by studying the reliability levels delivered by the current standards and assessing the validity of the safety factors through a reliability-based code calibration. The combination of the low probability of failure imposed on the design of OWTs and the computational cost of the aero-elastic time-domain simulations brings out the need to develop new approaches for reliability analyses. In this paper, the reliability analysis is performed using a Kriging surrogate model to approximate the load-effect from the aero-elastic simulations converting expensive-to-evaluate limit state functions to explicit functions. Subsequently, a calibration of the safety factors is carried out using the probabilistic models from literature. The approach is applied to an industry-reference turbine and support structure. The results showed very low probabilities of failure for the most severe design cases and confirm that the safety factors from the IEC are mostly adequate.