基于分数阶模型的重力坝动力可靠性研究

我国西部中小型大坝数量较大, 大坝安全问题严峻.目前, 国内外多用较为保守的拟静力法计算大坝可靠度.针对该方法存在的缺陷, 提出了一种基于分数阶模型的重力坝动力可靠性计算方法.首先, 考虑混凝土存在老化现象, 引入了分数阶模型.为了求解分数阶模型, 采用了Outaloup 滤波器和状态方程模式.其次, 为了反映动力时程可靠性, 相对位移转角被用来作为功能函数.再次, 采用Monte- Car lo 法计算时程响应, 通过K2S 法检验位移分布模式, 进而推导了可靠性计算公式.最后, 采用Matlab 进行编程, 计算大坝可靠度.在与拟静力法的计算结果进行对比分析后发现, 本文方法所得结果较大, 可靠度较高, 更为精确.