基于Matlab软件的边坡结构可靠度程序设计及应用研究

发布时间：2020-06-27 21:31

【摘要】：我国公路、铁路、土建等各种工程领域基础建设的大力发展,使得边坡破坏的工程问题越来越多。在地质条件复杂的地区,边坡破坏尤为突出,边坡破坏会造成很大的危害,所以计算边坡结构的可靠度,对边坡进行稳定性分析就非常有必要了,故本文就边坡结构可靠度计算程序的设计及应用进行研究。传统的边坡稳定性分析通过采用确定性分析方法而求得到边坡安全系数,并将其作为核心因素研究边坡结构的可靠性,但在计算安全系数的时候没有考虑参数随机性产生的影响。本课题在边坡稳定性分析方法的基础上,考虑到边坡极限状态方程的非线性以及边坡参数随机性对边坡可靠度的影响,采用蒙特卡罗法的基本原理结合Matlab软件编写适用于砂类土和粘性土边坡结构可靠度计算的程序,并且选取边坡分析计算的功能函数为Z(28)F_抗-F_下,相比较Z(28)K-1的功能函数避免了安全系数的计算。课题创新地编写了边坡可靠度计算的Matlab程序,该自编程序由边坡模型数据输入、结构可靠度计算、敏感性分析和数据保存四个模块组成,通过对四大模块的衔接,形成完整的边坡结构可靠度计算程序和可靠度对参数敏感性分析程序,可实现对任意土质类边坡的可靠性分析。通过与理正软件计算结果对比以及在具体的工程中的使用,验证了程序的正确性和可行性,利用自编程序对影响边坡稳定性的主要参数即内摩擦角φ、黏聚力c、土体重度γ进行敏感性分析,可找出对边坡结构可靠度影响显著的参数。本文编写的边坡结构可靠度程序可以直接用来分析边坡的可靠性,方便操作,在一定程度上能够降低边坡可靠性分析计算的难度,具有一定的工程利用价值。
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.14
【图文】：

按失稳土体的滑动面特征，土质边坡稳定线滑动面、折线滑动面和曲线滑动面三类。首，为后面的程序编写奠定了一定的理论基础，文设计的总体理论基础的思路为：进行稳定性分析，建立 ZFF抗下 为边坡分析计参数粘聚力的大小对土质边坡进行分类，以及数粘聚力大于 5kPa 的划分为粘性土边坡，粘聚力；滑动面法和圆弧滑动面法对边坡计算公式进行分层两种情况进行可靠指标的计算，对于粘性靠指标计算；粘性土边坡，用编程实现边坡可靠度的计算。如下图所示：土质边坡

图 3-2 滑动面交于坡顶上Fig.3-2 The sliding surface on top of slope 的长度 L：sin hL 截面积 S 为:hShLshh0(.co.cot)(cotcot).21 坡角（°）；这一部分计算时将等效荷载换算土hShLshh.(.co.cot)(cotcot).21 、（3-6）、（3-7）带入式（3-3）和（3-4）求s tan c L

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本文编号：2732128