基于随机场的土质边坡稳定性分析

发布时间：2020-07-16 05:53

【摘要】：边坡稳定性分析在岩土工程中是一个十分经典的问题,也是现实工程中经常遇到的问题,对边坡的既合理又准确的稳定性分析是评价边坡稳定性的一个发展趋势。由于传统的极限平衡分析方法得到的安全系数未能充分的考虑土性参数的不确定性因素,因此在边坡稳定性分析中引入随机场理论具有十分重要的现实意义。本文在传统方法的基础上引入了可靠性分析方法。首先通过结合传统分析方法和可靠性分析方法,来分析土性参数的变异系数对边坡的可靠度指标的影响;其次用随机场来模拟土性参数的实际情况,并结合有限元分析方法来评估边坡的稳定性。主要研究成果如下:(1)确定边坡可靠度指标和土性参数的变异系数之间的关系。在传统的Bishop法的基础上,结合可靠度分析方法中的Monte-Carlo法,通过Matlab编程来实现土性参数对可靠度指标影响的分析过程。边坡的可靠度指标?和土性参数黏聚力c、内摩擦角?的变异系数c?、??呈负相关。(2)基于随机有限元中的随机场理论来评估边坡的稳定性。对边坡进行随机场离散和有限元划分,根据已知分布的参数进行随机抽样,把获得所需的参数值赋给随机场的局部平均单元。求出边坡的位移、应力、安全系数。把最终计算出的安全系数与传统方法进行比较,通过计算结果和计算精度来验证此方法的可行性。通过分别考虑土性参数弹性模量、黏聚力、内摩擦角的空间变异性发现:边坡x方向的位移在边坡坡脚处最大然后从左到右逐渐减小。y方向的位移坡顶最大,然后从上到下依次递减。最大主应力的分布与坡顶基本平行,最小主应力的分布在靠近坡面时发生明显的偏转,越接近坡面则越平行于坡面,而远离坡面时则与坡顶基本平行。
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU43

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本文编号：2757615