水工结构可靠度分析作业

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1、-、如图所示混凝土重力坝段。如仏=100时，0=2.928,截尾计算已对B不产出诊响，结果和不截尾的常规JC法算得的一样。例4T2校核图4-15所示混凝上逋力坝坝段的可熊度。图4-161•随机变尿及统计量1）混凝土容最饥=（24kN/m冷0.02,正态力2）上漩水位H严（120叫0.06,正态”3）下游水位ffx=（24

2、018,正态分布）；2.上游水位Hs=（119m,0.06,正态分布）；3.下游水位Hx=（25m,0.055,正态分布）；4.扬压力系数a=（0.35,0.15,极值I型分布）；5.摩擦系数=（0.72,0.25,对数正态分布）；6.凝聚力c=（600kN/m2,0.6,极值I型分布）；7.混凝土抗压强度Rc=（9980kN/m2,0.23,对数正态分布）。用JC法计算该混凝土重力坝段的可靠度。作业要求：要求给出计算程序、计算步骤。1.给出求解可靠指标的程序框图；2.编制计算程序并计算出满足精度要求的结果；3.试用截尾JC法计算该混凝土重力坝段的可靠

3、度并进行分析比较。一.混凝土重力坝可靠度计算1.程序流程2.可靠度方程的建立混凝土重力坝失稳形式有:坝段抗滑失稳和坝段抗剪短失稳混凝土重力坝坝段的可靠度有：（1）坝段抗滑稳定的可靠度；（2）坝段抗压强度稳定的可靠度。现计算混凝土重力坝坝段的可靠度如下，取单位宽度的坝段进行计算。（1）坝段抗滑稳定的可靠度1.建立坝段抗滑稳定极限状态方程坝段抗滑稳定的极限状态方程为。运用抗剪断强度公式计算抗滑稳定的极限状态方程为：1。竖向力（不包含）坝体自重：上游水重：下游水重：竖向力：2。扬压力3。上游水压力4。下游水压力说明：a.计算上游水重时，近似认为上游水位低于上

4、游折坡处，故水重按三角形计算；b.扬压力折减处距坝踵L。L根据SL319-2005《混凝土重力坝设计规范》屮对廊道的规定，再结合排水孔，近似取L二10】m综上，抗滑稳定的极限状态方程为：2.对于非正态分布的的变量先进行当量正态化：在设计验算点X*对数正态分布变量f与Rc的

5、1与6标准差：均值：其中：在设计验算点x客极值I型分布变量a与c的参数a与k：则其概率密度和分布函数分别为由当量正态化条件得1.列出Matlab程序语言编制的JC法程序所需相关公式2.编写Matlab程序语言编制的JC法程序，程序代码：clear;clc;muX=l24;l19;25

6、;0.35;0.72;600J;%均值sigmaX=[0.018;0.06;0.055;0.15;0.25;0.6];%方差%将对数正态分布转化为正态分布，求当量正态化后的方差和均值sLn=sqrt(log(1+(sigmaX(5)/muX(5))A2));mLn=muX(5)-sLnA2/2;%将极值1型分布当量正态化，求当量正态化后的方差和均值aEv4=sqrt(6)*sigmaX(4)/pi;uEv4=-psi(l)*aEv4-muX(4);aEv6=sqrt(6)*sigmaX(6)/pi;uEv6=-psi(1)*aEv6-muX(6);mu

7、Xl=muX;sigmaX1=sigmaX;x=muX;normX=eps;whileabs(norm(x)-normX)/normX>le-6normX=norm(x);g=(6807.81*x(l)+0.735*x(2)A2+3.528*x(3)A2-49*x(2)-528.612*x(4)*x(2)-100&224*x(3)+52&612*x(4)*x(3))*x(5)+107.88*x(6)-4.9*x(2)A2+4.9*x(3)A2;gX=[6807.81*x(5);(l.47恢⑵・49・52&612*x(4))*x(5)-9.8*x(2);

8、(7.056*x(3)・100&224+528.612*x(4))*x(5)+9.8*x(3);(-528.612*x(2)+52&612*x(3))*x(5);6807.81*x(l)+0.735*x(2)A2+3.528*x(3)A2-49*x(2)-1008.224^x(3)-528.612*x(2)*x(4)+528.612*x(3)*x(4);107.88];%logncdf求对数分布累积分布函数,evcdf求极值分布累积分布函数cdfX=[1-evcdf(-x(4),uEv4,aEv4);logncdf(x(5),mLn,sLn);1-ev

9、cdf(-x(6),uEv6,aEv6)];%gnpdf求对数分布概率密度函数，evpdf求极