残坡积土边坡锚固系统水稳性与时变可靠性分析

由于南方山区存在大面积的残积、坡积土覆盖层，修建高等级公路形成了大量高陡边坡，而最为广泛采用的是锚杆(索)型支挡加固形式。大量失事案例表明，水是危害锚固工程耐久性和长期稳定性的最重要因素，是触发工程事故的直接诱因。而南方山区多雨、地下水活动频繁，因此水对边坡锚固工程的长期稳定性引起了人们高度重视。可目前国内外却缺乏对残坡积土边坡锚固系统水稳定性和时变可靠性分析研究。为此，本项研究采用正交试验优化法设计室内试验，系统研究水作用参量(含水量、浸泡水时间、干湿循环次数)对残坡积土的工程性质和(非)预应力锚杆(索)锚固性能参数的影响，结合理论分析研究锚固段受力变形特性、荷载传递机理和水致失稳机理，建立土体抗剪强度参数和(非)预应力锚杆(索)锚固性能参数随水作用参量和时间变化关系模型，提出残坡积土边坡锚固工程系统时变可靠度分析模型和智能分析评价方法。为工程提供可靠的设计参数资料和长期稳定性评价方法。 2100433B

水稳定性是指某种物质受水的影响程度，也叫物质的防水性能或抗水性能。

试验室中常选择有代表性的试件6组进行不同龄期的水稳定性试验。水稳定性系数是以不同龄期饱水抗压强度与干抗压强度的比值表示，用以表征水稳定性，系数越大，则水稳定性越好。 2100433B

很多工程问题的数学模型可化为三角非线性系统，而时变和时滞现象又是影响这些系统性态的重要因素。迭代设计方法解决了很多时不变三角非线性系统的控制问题，但因状态变换的困难，它难以用于研究系统中含时变和时滞的情形。本项目将用变增益控制方法研究时变三角非线性时滞系统。下三角和上三角系统的非线性项，将分别受限于依赖于输出和输入的时变增长率。首先，根据三角系统类型和控制设计要求，给出含两个待定参数的状态变换。然后，用此状态变换把系统的控制问题转化为两个待定参数的构建问题。最后，估计系统的时变项、时滞项和非线性项，构建这两个参数，并用Lyapunov稳定性定理，分析闭环系统的性态和时变控制器的有界性。所构建参数中的一个是时变参数，用于处理系统的本质的时变项、并抑制调节问题中未知参数对整个系统本质性态的影响；另一个是受动态方程调节的参数，用于处理系统的强非线性项。这将给出一条研究时变非线性时滞系统的新思路。

针对结构可靠性理论在工程实际中的应用，《结构可靠性分析与控制》系统阐述了结构可靠性的分析与控制方法，主要内容包括结构可靠性的基本概念体系、结构可靠性分析中的不确定性、结构可靠性的度量方法和控制方式、概率分布和信度分布、结构性能和作用的概率模型、结构可靠度分析与校核、结构可靠性设计与评定、不确定事物的推断、结构性能和作用的推断、基于试验的结构性能建模方法、基于试验的结构可靠性设计与评定等。《结构可靠性分析与控制》考虑了结构可靠性分析中对客观事物认识的不确定性，建立了符合人们现实认知水平的可靠度控制方式；在结构可靠性的分析、校核、设计、评定等方面，完善和发展了结构可靠性理论和结构设计、评定方法，拓展了结构可靠性理论的研究和应用领域。