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摘要
在岩土及隧道工程中经验设计方法难以处理由于复杂地质环境带来的不确定性，利用可靠度设计（RBD）理论可很好解决参数化设计难题，基于此，提出了一种针对隧道结构的实用可靠度设计计算方法。首先，基于可靠度指标的几何意义，结合Nataf变换和Cholesky分解等考虑参数相关性与非负性，建立约束在原始空间的最优化模型；其次，利用数值软件内嵌的优化函数在不需人为计算偏导数的情况下直接获得设计点；然后，引入重要抽样方法在设计点处计算失效概率，形成兼顾收敛性和精度的实用可靠度计算方法。高度非线性的数值算例表明该方法能够以较小代价获取设计点，并且最终结果和蒙特卡洛法结果相对误差小于1%；结合含交叉项响应面函数对无解析功能函数的非圆坑道进行稳定性分析，证明了该方法的适应性；最后，采用本文方法进行隧道支护抗力计算，算例结果表明本文方法与蒙特卡洛法结果相当，相对误差小于0.5%。
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