基于随机场-贝叶斯理论的边坡可靠度分析

发布时间：2023-03-07 18:16

　　季节性降雨和水位变化是诱发三峡库区滑坡的两个主要原因,但综合考虑上述因素的非饱和土流固耦合的边坡稳定性分析是一个重大挑战。它不仅需要合理的力学模型,还需要精确的岩土参数。本文建立了一个随机场-贝叶斯理论框架来校准关键岩土参数,例如杨氏模量、饱和渗透系数和内摩擦角。该方法可以系统地融合直接勘察数据、间接监测数据和先验知识。本文主要研究内容分为以下三个部分:非饱和流固耦合土力学计算、多元岩土参数的条件随机场离散和非参数似然函数值估计。以三峡库区石榴树包边坡为工程背景,分别进行了边坡稳定性的确定性分析和随机分析。有关确定性分析的主要结论如下:(1)在长期水位变化和降雨(2012年气象数据)联合作用下,石榴树包边坡的安全系数在1.755¹.338之间变化,在一月初始时刻达到最大值1.755,在第243天降至最小值1.338。(2)在夏季短期强降雨(连续五天日均降雨量100mm)工况下,随着降雨的持续,安全系数逐渐降低;在降雨的最后一天安全系数降至最小值1.227;当降雨停止后,安全系数又逐渐增大。(3)确定性分析中最危险滑面的滑坡半径均为948.4m,滑坡量均为35395...

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 目前研究存在的不足
    1.4 本文的主要研究内容
    1.5 本文的难点与创新点
第二章 岩土参数随机场理论
    2.1 引言
    2.2 随机场的数字特征
        2.2.1 均值函数
        2.2.2 方差函数
        2.2.3 协方差函数
        2.2.4 自相关函数
    2.3 随机场的预处理
        2.3.1 非平稳处理
        2.3.2 非高斯随机场转化
    2.4 随机场离散
        2.4.1 谱分解法
        2.4.2 Karhunen-Loeve法
        2.4.3 地统计学法
    2.5 本章小结
第三章 随机场-贝叶斯与可靠度分析理论
    3.1 多源数据分类与定义
    3.2 随机场-贝叶斯理论框架
    3.3 算法实现
        3.3.1 前处理模块
        3.3.2 核心处理模块
        3.3.3 后处理模块
    3.4 可靠度分析理论
        3.4.1 基于经典统计学的可靠度分析理论
        3.4.2 基于地统计学的可靠度分析理论
    3.5 本章小结
第四章 石榴树包边坡确定性分析
    4.1 引言
    4.2 石榴树包地质概况
        4.2.1 形态特征
        4.2.2 物质组成
        4.2.3 形成过程
        4.2.4 岩土体物理力学性质
        4.2.5 水文地质
    4.3 数值模型
        4.3.1 参数取值
        4.3.2 瞬态渗流和土水特征曲线
        4.3.3 统一的有效应力和抗剪强度
        4.3.4 边界条件
    4.4 不同工况数值分析
        4.4.1 长期库区水位变化和降雨的联合作用
        4.4.2 短期强降雨
    4.5 本章小结
第五章 基于随机场-贝叶斯理论的石榴树包可靠度分析
    5.1 引言
    5.2 可用信息
        5.2.1 现场勘察和监测信息
        5.2.2 先验知识
        5.2.3 数值模拟
    5.3 后验分布
    5.4 计算位移验证
    5.5 可靠度分析结果
        5.5.1 经典统计学分析结果
        5.5.2 地统计学分析结果
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
致谢



本文编号：3757652