区间可靠性分析方法.DOC

区间可靠性分析方法及在地下隧道结构 计算中的应用 邵国建1， 苏静波2 （1 河海大学工程力学系 南京 210098，2 河海大学交通学院 南京 210098） 摘要：基于工程结构不确定性的区间分析方法，本文将区间分析方法与可靠性分析方法相结合，探讨了一种可以获得区间可靠指标的可靠性分析方法。依据结构失效准则确定的功能函数在一定区间内变化，进而得出可靠指标的变化区间，在得到区间可靠指标的同时也得到了一种反映结构稳健性的稳健可靠指标。结合区间有限元的优化计算方法，对某地下隧道结构进行了区间可靠性分析，所得区间可靠性指标合乎规律。 关键词：不确定性; 区间分析方法; 区间可靠性; 稳健可靠性; 地下隧道 中图分类号：TU 文献标识码：A Interval Reliability Analysis Method and Its Application to Underground Tunnel Structure SHAO Guojian1，SU Jingbo2 (1. Department of Engineering Mechanics, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. College of Traffic, Hohai University, Nanjing 210098, China) Abstract: Based on the interval analysis method of the uncertainty problems for engineering structures. In this paper, a new reliability analysis method for interval reliability index is gained by combining interval analysis method and reliability analysis method. The performance functions that are defined by the failure criteria of structures change in some certain intervals, so the reliability indexes change in some certain intervals. The robust reliability indexes are gained during computing interval reliability indexes. By combining interval finite element optimization computation method, the underground tunnel is analyzed by using interval reliability analysis method. The outputs indicate the tunnel is safe and reliable under given boundary water load interval and parameter intervals. The reliability indexes of top and bottom elements of tunnel structure are low, and the reliability indexes of mid elements of tunnel structure are high. That accords with the generally rules. Key words: Uncertainty; interval analysis method; interval reliability; robust reliability; underground tunnel 1 前 言 结构可靠性理论的产生，是以概率论及数理统计学应用于结构安全度的分析为标志。可靠性理论在结构分析中的应用大概从20世纪40年代开始，A. M. Freudenthal[1]在1946年对结构安全度进行了论述。结构可靠性的经典定义为：“在规定的条件下和规定的时间内，结构完成预定任务的能力”。传统的随机可靠性分析方法应用于结构的抗力、荷载效应、结构尺寸等都是一些随机变量的函数，且其概率分布是已知的；有时，结构抗力与荷载效应等不存在精确的逻辑关系，而是一些模糊的概念，且得知其模糊隶属函数，这时模糊随机可靠性就发挥了作用；当无法准确得知变量的概率分布函数或隶属函数，而