基于响应面法的边坡稳定逆可靠度设计分析方法

岩土工程稳定性潜在失效风险问题日益引起人们的重视。分析了岩土边坡极限平衡理论特征,针对其滑动模式的稳定性系数计算公式为隐式表达,逆可靠度极限状态方程偏导数不易求解等问题,以极限理论中的Bishop模式为例,结合响应面途径,导出了将边坡稳定性系数隐式表达函数近似为显式二次多项式的简化方法。然后将其与基于一次二阶矩的结构逆可靠度算法融合,构建出基于风险控制的边坡稳定逆可靠度分析设计方法。基于该设计方法得出的方案具有可靠度与稳定性系数的双重控制指标。通过对示例边坡的拓展分析,阐述了该方法的实施过程,展示了边坡稳定失效风险与稳定系数的关系及相关因素对风险影响程度的分析方法。本文为边坡工程的风险设计提供了有效的可选途径。     

土质边坡稳定性及可靠度分析方法研究

边坡稳定性和耐久性是岩土工程关注的重要问题,直接影响着工程的使用性能。针对这两个特性的研究形成了边坡稳定分析理论,本文从最初的定性分析到定量分析,再到数值分析领域,综述了常用的土质边坡稳定分析方法,并对其做了比较,在边坡稳定分析的基础上引出了边坡稳定可靠度的概念及计算方法,并结合实例进行编程计算,分析了粘聚力和内摩擦角对结果可靠度的影响。     

基于响应面法的边坡稳定逆可靠度设计分析方法

岩土工程稳定性潜在失效风险问题日益引起人们的重视。分析了岩土边坡极限平衡理论特征，针对其滑动模式的稳定性系数计算公式为隐式表达，逆可靠度极限状态方程偏导数不易求解等问题，以极限理论中的Bishop模式为例，结合响应面途径，导出了将边坡稳定性系数隐式表达函数近似为显式二次多项式的简化方法。然后将其与基于一次二阶矩的结构逆可靠度算法融合，构建出基于风险控制的边坡稳定逆可靠度分析设计方法。基于该设计方法得出的方案具有可靠度与稳定性系数的双重控制指标。通过对示例边坡的拓展分析，阐述了该方法的实施过程，展示了边坡稳定失效风险与稳定系数的关系及相关因素对风险影响程度的分析方法。本文为边坡工程的风险设计提供了有效的可选途径。     

基于蒙特卡洛法的土石坝坝坡稳定分析研究

土石坝坝坡稳定分析中通常采用的单一安全系数方法忽略了实际工程材料的变异性和不确定性,从而导致土石坝工程坝坡的安全水平不清楚,无法提供工程安全度的合理的评价指标。为此,需将可靠度分析引入土石坝坝坡稳定性安全评价体系。通过一个均质坝坡算例和工程实例的应用,利用蒙特卡洛法研究了影响坝坡稳定性可靠度指标的主要因素,包括随机变量的概率分布和相关性、土体参数的均值和变异性,进而将确定性方法得到的单一安全系数与基于可靠度分析方法得到的坝坡稳定分析评价结果进行比较。分析结果表明:当求解安全系数中包含较大的不确定性时,确定性方法往往无法正确反映边坡的实际安全状况,而可靠性分析可估计不确定性因素的总体影响,区分随机变量的不确定性量级,有利于设计人员更准确地评估土石坝边坡的安全等级,为坝坡设计和加固措施的制定提供科学依据。     

大岗山水电站工程边坡稳定性分析

采用SLOPE/W模块对大岗山水电站工程边坡稳定性进行了计算分析。该水电站右岸工程边坡高达420m,卸荷裂隙控制右岸边坡的整体稳定性,构成确定性的2个潜在不稳定块体。分析结果表明,天然状态下右岸边坡整体稳定,地震对边坡稳定性影响较大,开挖对边坡稳定性有一定影响。     

大岗山水电站工程边坡稳定性分析

采用SLOPE/W模块对大岗山水电站工程边坡稳定性进行了计算分析。该水电站右岸工程边坡高达420m,卸荷裂隙控制右岸边坡的整体稳定性,构成确定性的2个潜在不稳定块体。分析结果表明,天然状态下右岸边坡整体稳定,地震对边坡稳定性影响较大,开挖对边坡稳定性有一定影响。     

顺层岩质边坡稳定性模糊随机可靠度分析

为了弥补确定性分析方法的不足,将模糊随机可靠度方法结合极限上限分析法用于顺层岩质边坡的稳定性评价中。基于上限分析,推导出岩质边坡在有、无张裂缝时的稳定性系数计算式;基于数理统计和模糊数学,建立了边坡的安全储备概率密度函数和隶属度函数,进而得到了边坡可靠度指标计算式。某岩质边坡稳定性计算的实际应用表明,该方法物理意义清晰且易于实现,具有一定的工程应用价值。     

南水北调中线穿黄工程黄土高边坡稳定性分析

为对南水北调中线穿黄工程南岸连接渠的边坡稳定性进行验证,采用常规极限平衡法、非饱和土理论和可靠度理论,选择南岸渠道3+500、4+500两个典型剖面进行了稳定计算、分析.瑞典圆弧法和简化毕肖普法计算结果表明:在施工、运行、地震、水位骤降等工况下,边坡稳定安全系数满足规范要求.可靠度计算结果表明:边坡可靠度为99.670%～99.997%,可靠性较高.     

确定概率临界滑面的简化方法

在对边坡进行可靠度分析时,通常选择强度参数均值对应的确定性临界滑面或最小可靠度指标对应的概率临界滑面作为计算滑面,前者为确定性滑面上的可靠度指标,并非最小可靠度指标,后者作为边坡体系可靠度的近似,更接近于边坡的实际破坏概率。Hassan和Wolff提出的概率临界滑面计算方法,基于强度参数的特定组合,进行几次稳定性计算确定最小可靠度指标对应滑面,简便易行,无需专用的可靠度分析软件。为证明该方法的有效性,将其运用到简单均质土坡与非均质土坡算例中,并将工程中常用的正交设计运用到可靠度计算中,进行对比分析。结果显示:2个算例均表明最小可靠度指标对应的滑面与参数组合中最小安全系数对应的滑面相一致。因此,在工程应用中,可以采用该方法确定最小可靠度指标对应滑面。     

边坡可靠度分析的研究进展

边坡稳定对人类工程建设有着重要影响,近些年来,基于边坡可靠度分析理论来研究边坡的稳定性有了较大的发展。本文介绍了边坡可靠度分析的基本原理,阐述了随机变量、极限状态函数与可靠度求解方法的研究现状及存在问题,指出了对边坡进行三维可靠度分析、动力可靠度分析和流固耦合可靠度分析的必要性,并就以后应着重发展的方面给出了建议。     

猴子岩水电站料场高边坡施工期稳定性监测及分析

大型水电工程石料场边坡开挖稳定问题突出,采用单一的数值计算方法——安全度度量,难以准确确定边坡稳定性,而结合监测方法可真实反映边坡内部力学效应、检验设计的可靠度及加固处理效果。为揭示猴子岩水电站色龙沟料场高边坡施工期开挖稳定性,对边坡表面变形、多点位移、锚杆应力及锚索荷载等进行了有效的监测。结果表明,色龙沟料场边坡施工期稳定性良好,其监测分析成果可供类似工程借鉴和参考。     

边坡稳定性计算中蒙特卡洛法的运用

采用非确定性的蒙特卡洛数值模拟法,用MATLAB编制了边坡工程可靠度求解程序,对绵遂高速沿线某边坡进行了可靠性分析,并将其计算结果与定量的传递系数法和数值法进行对比研究。     

南水北调深开挖膨胀土渠道边坡稳定可靠度研究

针对南水北调深挖膨胀土渠道边坡稳定,将传统分析方法与概率可靠度理论结合,建立了边坡稳定体系可靠度模型。计算表明,渠坡内排水设施的有效性对渠坡稳定可靠度有显著影响,排水失效将导致边坡稳定失效概率大幅度提高;降低边坡土壤物理力学指标的变异度,可有效保证渠坡在施工与运行期间的稳定可靠度;所建边坡稳定体系可靠度模型,计算简单,便于工程实用。     

十三陵上池面板堆石坝边坡稳定分析

本文叙述了十三陵上池面板堆石坝风化安山岩堆石料物理力学特性，并使用确定性模型及随机模型对坝料强度进行统计分析，根据统计结果，对坝体下游边坡进行了稳定性及可靠度分析．     

可靠性分析在边坡稳定性中的应用

本文以一个简单的均质边坡作为计算模型,使用蒙特卡洛法,以粘聚力、摩擦角、岩体密度和潜水面为随机变量,以简化的Bishop法为边坡稳定计算方法,采用SLIDE软件计算了考虑随机变量的可靠性分析在边坡稳定性中的应用.从计算结果可以看出,常规的确定性计算结果对人们往往产生一定的误导,即使满足规范中安全系数要求的边坡工程,它依...     

边坡稳定性分析方法及工程应用研究进展

边坡稳定性分析是岩土工程领域的重要研究课题,近年来边坡事故多发边坡稳定性问题受到高度重视。刚体极限平衡法和有限元强度折减法在边坡工程稳定分析中发挥重要作用,已经取得了许多重要研究成果。文中对以简化Bishop法、M-P法和通用条分法为代表的刚体极限平衡法的理论基础和计算过程进行了阐释,同时结合算例对有限元强度折减法等计算机数值计算方法的基本原理、主要特点和功能优势进行了分析并对比。通过列举前人的研究进展和工程实际应用,总结各种方法的适用范围和局限性。最后指出,随着边坡技术的进步,应发展多种分析方法相结合的复合分析法和随机方法与模糊方法相结合的可靠度分析法等新型边坡分析方法。     

考虑块石随机空间分布的土石混合体边坡稳定性研究

为准确定量评价块石随机空间分布对土石混合体边坡稳定性的影响,分别采用随机块石模型和等效强度参数可靠度两种方式对土石混合体边坡稳定进行评价。首先,利用随机块石模型生成块石随机空间分布的土石混合体边坡,然后采用有限元强度折减法分析评价块石的随机分布对边坡稳定性的影响。与之同时,将随机分布的土石混合体等效为一定取值范围区间的均匀材料,结合响应面法对土石混合体边坡进行不确定性分析评价。研究结果表明:随机块石模型能直观反映因随机块石而引起塑性剪切带的"绕石""分流"现象,且空间分布的不同对其影响也不尽相同。而等效强度参数可靠度模型则有利于对土石混合体边坡的稳定性进行工程定量评价。     

基于非线性随机有限元的堤坝边坡可靠度分析

针对边坡稳定性分析中土体力学参数存在空间变异性的问题,提出了计算堤坝边坡安全系数分布的随机有限元方法,以及求解边坡可靠度的蒙特卡罗(MC)强度折减联合法与MC直接法。以各向同性二维边坡为例,首先抽样得到相应的材料特性随机场,随后求得边坡位移、应力及塑性区;然后在对随机场进行N_MC次抽样的基础上采用以下方法得到边坡的失效概率并对可靠度指标进行求解分析：(1)联合法(M1),通过强度折减法得到各样本条件下的折减系数及其分布;(2)MC直接法(M2),利用黏塑性方法直接求解并判断边坡的失稳情况,对所有样本条件下的失稳情况进行统计。结果表明：考虑材料特性随机场的边坡稳定分析,通过边坡安全系数的均值、方差、分布及可靠度指标对边坡安全进行综合评价,能够得到可靠的边坡稳定分析结果。     

边坡稳定的可靠度分析

可靠度是结构在规定的时间内规定的条件下具有的预定功能的概率.本文论述了边坡稳定计算中进行可靠度分析的必要性.分析原理和分析方法,以及国内外相关问题的发展动态.     

台风暴雨条件下高台阶排土场边坡可靠度分析

台风暴雨是诱发边坡失稳的重要因素。为探讨暴雨作用下高台阶排土场稳定性计算方法,引入可靠度理论进行分析。通过对影响排土场边坡稳定性的不确定因素分析,建立排土场边坡可靠度分析流程。以福建龙岩某铁矿排土边坡为实例,对排土边坡强度参数进行敏感度分析,得出内摩擦角φ的敏感度>内聚力c敏感度;以降雨强度为60 mm/d持续降雨72 h排土边坡可靠度指标的求解为例,对排土场边坡的稳定性进行可靠度分析。结果表明,此时排土场边坡可靠度指标为6.054,破坏概率为0。根据《有色金属矿山排土场设计规范》以1.12为设计安全系数,排土边坡失稳概率为29.63%,相应的安全概率为70.37%。更多还原