考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度分析

发布时间：2018-05-18 00:18

  本文选题：边坡 + 空间变异性　； 参考：《应用基础与工程科学学报》2014年05期

【摘要】：在考虑土体参数空间变异性基础上,提出了基于多重随机响应面法的边坡系统可靠度分析方法,同时建议了一种新的代表性滑动面搜索方法.采用Karhunen-Loève展开方法离散二维相关非高斯随机场,通过Hermite随机多项式展开近似代表性滑动面安全系数与土体参数间的非线性隐式函数关系,在此基础上采用直接蒙特卡洛模拟计算边坡系统失效概率.研究了所提方法在考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度分析中的应用.结果表明,提出的基于多重随机响应面法的系统可靠度分析方法为考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度问题提供了一条有效的分析途径.提出的代表性滑动面确定方法具有较高的计算精度和效率,无需单独计算滑动面安全系数间的相关性,而且能够有效地计算低概率水平的边坡系统可靠度.边坡系统失效概率随着抗剪强度参数变异性和垂直相关距离的增大而增加、随着抗剪强度参数间负相关性的增加而减小.此外,忽略土体参数空间变异性会明显高估边坡系统失效概率.
[Abstract]:On the basis of considering the spatial variability of soil parameters, the reliability analysis method of slope system based on multiple random response surface method is proposed, and a new search method of representative sliding surface is proposed. The Karhunen-Lo 猫 ve expansion method is used to discretize the two-dimensional correlated non-Gao Si random fields, and the nonlinear implicit function between the safety factor of the representative sliding surface and the soil parameters is expanded by the Hermite stochastic polynomial. On this basis, direct Monte Carlo simulation is used to calculate the failure probability of slope system. The application of the proposed method to the reliability analysis of slope system considering parameter spatial variability is studied. The results show that the proposed method of system reliability analysis based on multiple random response surface method provides an effective way to analyze the reliability of slope system considering the variability of parameter space. The proposed method has high calculation accuracy and efficiency, and does not need to calculate the correlation between the safety factors of sliding surface separately, and it can effectively calculate the reliability of slope system with low probability level. The failure probability of slope system increases with the increase of shear strength parameter variability and vertical correlation distance, and decreases with the increase of negative correlation between shear strength parameters. In addition, ignoring the spatial variability of soil parameters obviously overestimates the failure probability of slope system.
【作者单位】： 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室;香港科技大学土木与环境工程系;
【基金】：国家杰出青年科学基金项目(51225903) 国家重点基础研究发展计划973项目(2011CB013506) 国家自然科学基金项目(51329901)
【分类号】：TU43

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1903519