蒙特卡罗法在边坡稳定性评价中的应用

介绍了蒙特卡罗法的基本原理及在边坡稳定性概率评价中的应用,给出了边坡的安全系数、可靠性指标和破坏概率。该方法可有效地将传统安全系数与概率分析相结合,使其互相补充,为建立边坡稳定性评价体系提供了一种更科学,更准确的方法。并编制了相应的程序,最后以清江流域上的某边坡为实例进行了计算,结果与实际相吻合。     

边坡可靠性分析与评价

本文依据概率统计原理和优化理论，采用随机搜索和蒙特卡洛方法，着重探讨受构造面影响的边坡可靠性分析方法，给出比较切合这类边坡工程的可靠性分析方法及程序，根据本文的方法，对工程实例进行了可靠性分析，结果表明与工程实际情况较为吻合，本文的分析方法及程序，适用于评估节理裂隙发育，含构造面的岩质边坡和土质边坡的可靠性分析。     

基于蒙特卡罗法的堤防边坡稳定分析

以可靠度理论为基础,采用蒙特卡罗法对黄河开封段堤防不同洪水位下边坡滑动失稳风险进行了分析,结果表明:在设计洪水水深为2.35 m时,计算剖面临河堤坡滑动失稳风险率为0.066%,背河堤坡为0.213%,能够保证整个堤防的抗滑稳定;随着洪水位的逐渐升高,堤防背水面滑动失稳风险率逐渐增大,临河堤防滑动失稳风险率逐渐减小.     

基于蒙特卡罗法的城市给水管网可靠性分析

基于蒙特卡罗法对给水管网的可靠性进行了分析.提出了新的可靠度指标计算方法,对管网和各节点分别建立评价指标,并得出了定量的计算结果.通过对可靠性计算结果的分析,能有效识别出给水管网中的关键管段,模拟多管段同时处于故障状态的情况,可以作为给水管网可靠度优化设计的参考.     

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...     

边坡稳定计算中的可靠度分析

提出了一种应用可靠度理论进行边坡稳定性计算的实用方法。该方法利用“三σ准则”估计基本变量的标准差和变异系数，采用传递系数法建立功能函数，计算边坡的可靠指标和失效概率。     

南水北调中线工程某引水渠坡稳定的可靠性分析

讨论了复杂边坡可靠性分析方法，建立了边坡可靠性分析的模型；以南水北调中线工程某引水渠为例，着重研究了渠坡稳定的失效概率计算方法，将土的容重、内摩擦角、粘聚力作为随机变量，建立渠坡稳定可靠度分析模式，并将可靠度计算的Monte-Carlo法和全局寻优的遗传算法相结合，用FOR-TRAN90编制了计算程序，确定了渠坡的最危险滑动面及其对应的失效概率和可靠指标．     

用蒙特卡罗法估算水文风险

目前估算设计洪水主要用“设计洪水事件”法。此法除了降雨量之外，其余所有的参数均为不变的单值。要确保所用参数的单值是“年超过概率中值”，即在选择这些值时要确保所产生的洪水的年超过概率与降雨的年超过概率相同。尽管这种方法是澳大利亚(甚至海外)目前最好的方法，但它仍有计多局限性。介绍设计洪水事件法的替代方法，即蒙特卡罗法(即联合概率法)的发展及其应用睛况。本方法认为，任何设计洪水的特征值(如洪峰流量)是由洪水成因的多种组合而不是一种组合形成的。本方法对“大自然”的模拟明确地考虑了所有呈概率分布输入值的影响，因此可以更加真实地反映洪水的生成过程。已通过在一个真实流域的假想大坝上的应用验证了其优点，讨论了综合考虑标准设计输入数据的方法，同时也探讨了该方法与现行指南的关系。     

土体抗剪强度参数统计特性对边坡可靠性影响研究

综合考虑了参数分布类型、变异性及相关系数等因素,通过蒙特卡洛模拟开展了某均质边坡失效概率计算,探讨了三种因素对边坡失效概率的影响效应。结果表明,土体抗剪强度参数c(或)的变异系数与失效概率呈正相关性,的变异系数对失效概率的影响比c的变异系数更为显著。c、负相关时,失效概率随其相关系数增大而减小,反之相反。变异性系数对失效概率结果影响较相关系数更为明显。分别固定变异系数和相关系数时,不同分布类型得出的失效概率比较接近。但当c、分别服从伽玛分布和正态分布时,相应最大失效概率分别为15.50%和4.12%。这容易引起对边坡可靠性偏保守的估计。基于蒙特卡洛的可靠度分析可以定量描述各参数统计特性对边坡稳定性的影响,为边坡工程的风险评价提供参考。     

可靠性理论在强风化岩石边坡稳定性分析中的应用

为了对强风化岩块组成的岩石边坡的稳定性进行评价,通过一次二阶矩法、蒙特卡罗模拟和有限差分数值分析相结合的方法对其进行了可靠性分析和研究。首先,将岩石边坡等效为连续介质体,利用等效连续模型获得强风化岩石边坡的特征参数,之后,将岩石边坡的岩土材料参数定义为二维空间变异参数,并通过一次二阶矩法建立了变异参数的不确定性模型;然后,利用蒙特卡罗模拟了岩土参数的空间变异性;最后,利用有限差分的方法研究了协方差、相关距离对安全系数和可靠性指标的影响。结果表明:岩土工程参数空间变异性对特定岩石边坡的稳定性评价具有很大的影响;强风化岩石边坡的安全性评价不能仅凭单一参数值确定;随着岩石边坡参数协方差的增大,可靠性指标值逐渐减小,安全系数逐渐减小;随着自相关距离的增大,可靠性指标逐渐增大。因此,应在边坡常规分析和设计过程中充分考虑岩土工程参数空间变异性。     

预应力技术在土质边坡工程中的应用

在土质边坡稳定分析或加固方案设计时,常采用计算机软件进行边坡稳定计算。在实际工程应用中,现有很多边坡稳定分析软件除输入土的物理力学参数和边界条件以外,有时还需要采用预应力加固措施。为了制定经济高效的预应力加固方案设计,需要丰富的工程经验和专业技巧。文中对使用稳定分析软件时有关预应力等问题进行了讨论。     

Rosenblueth法在边坡可靠度分析中的应用

针对在确定具有最小可靠度指标的滑动面时蒙特卡罗法耗时长的问题,通过两个典型土坡,采用简化Bishop法计算滑动面的抗滑稳定安全系数从而构建了边坡可靠度分析的功能函数,利用圆弧构建潜在滑动面,利用Rosenblueth法计算每个潜在滑动面的可靠度指标,采用和声搜索算法搜索潜在滑动面的变化以寻求最小可靠度指标滑动面,并与常规极限平衡方法得到的最小安全系数对应的滑动面进行了比较。结果表明:简单均质土坡临界滑动面与最小可靠度指标滑动面基本重合,非均质土坡最小可靠度指标滑动面与临界滑动面相差较大,可靠度指标相差也较大,在具体应用时建议采用Rosenblueth法进行最小可靠度指标滑动面的确定。     

蒙特卡罗法的一种快速计算:在势流问题中的应用

本文针对过去用蒙特卡罗方法做大范围、多节点的势流计算时计算量大、速度较慢,尤其是在游动次数增加以后,这种缺点就表现的非常明显的问题,提出了一种可以进行大范围、多节点计算的快速计算方法,同时提出了一种以角度为转移标准的转移概率,并给出了相应的随机游动模型和相应的算例加以验证。计算结果表明,本文提出的改进方法和原来传统的蒙特卡罗方法相比,在保持相同随机游动次数的情况下,计算时间大大减少。本文提出的方法不仅缩短了蒙特卡罗方法求解的时间,而且拓宽了蒙特卡罗方法的应用。     

EMU法在边坡工程中的应用

综合运用地质类比法、边坡稳定分析能量法EMU(Energy Method Upper Bound Limit Analysis)确定了合理的边坡坡比,保证了工程的安全、稳定,为业主节省了大笔资金.     

变模量弹塑性强度折减法在土质边坡稳定性分析中的应用

论述了利用变模量强度折减法分析了具体的非均质土质滑坡的变形场和应力场特点,也比较了该文的方法和传统极限平衡法计算滑动面的优缺点。利用变模量强度折减法分析边坡的结果表明:在计算模型和计算参数选择合理、计算方法正确的前提下,变模量强度折减法在分析边坡稳定性时不仅可以获得安全系数,而且能获得边坡的渐进破坏过程、滑动面的发展过程和边坡的变形与稳定之间的关系等,分析方法对复杂边坡的稳定性评估要优于传统方法,可应用于类似工程。     

基于蒙特卡罗法的二岔口土坝边坡稳定分析

针对二岔口水库存在的土坝填筑质量差、坝体碾压不均匀、水库淤积严重等问题,对该水库进行了除险加固设计。采用随机抽样的蒙特卡罗法分析了其滑动失稳风险率。结果表明:在设计洪水位1 780.68 m时,计算剖面上游坝坡滑动失稳风险率为0.000 011%,坝坡稳定性比较好,可靠度满足要求。     

土质边坡位移概率反分析与失稳概率预测

传统边坡位移反分析常采用确定性方法,忽略了参数的非唯一性,相比之下概率反分析方法通过量化输入参数的不确定性来确定多组输入参数,这对于边坡失稳概率的预测具有重要意义。通过先验分布量化输入参数的不确定性,同时构建针对原边坡数值模型的高效率代理模型,采用贝叶斯推断并结合马尔科夫链蒙特卡罗方法对输入参数进行更新,极大降低了输入参数的不确定性。通过对一实例边坡位移进行预测,并与实际监测位移进行对比,验证了此方法的可靠性与准确性。最后通过构建高效的主动学习代理模型预测了边坡的失稳概率,预测结果可为边坡失稳的定量风险评估提供重要支撑。     

弹塑性有限单元法在边坡稳定分析中的应用

采用弹塑性有限单元法对某电站尾水出口边坡的开挖进行了仿真模拟计算,通过有无锚固条件下边坡的变形、应力状态、塑性区分布,对锚固效果进行了评价.计算结果表明,坡脚部位变形较大,且分布有一定范围的压剪屈服区,对该部位应加强支护.     

引黄工程8#隧洞进口边坡稳定概率法分析

洞脸边坡稳定是输水隧洞施工控制性分部工程，直接影响到主体工程全面开展、施工进度、安全生产及相邻建筑物安全运行等问题，因而需对边坡体特征参数和边坡稳定计算进行统计分析，解决边坡设计可靠性，取得一定工程经验，供以后边坡设计分析借鉴。     

坡向加速度法在边坡稳定分析中的应用

边坡稳定是一个经典而普遍的岩土力学问题,也一直是岩土工程分析的热点。为克服强度折减法中折减系数与工程实际强度不符的失真现象,真实反映边坡地震动载失稳的实际情况,通过引入坡向加速度,提出一种操作简单、物理意义明确的边坡稳定计算方法,即坡向加速度法。该方法通过不断增加坡向加速度直至边坡失稳为止,由极限平衡的思想求得安全系数。通过算例,将该方法与传统极限平衡法和有限元强度折减法进行对比,对强度变化敏感性进行分析。结果表明:坡向加速度法计算所得的安全系数与极限平衡法所得的安全系数非常接近,塑性区与强度折减法塑性区基本一致,计算结果准确,而且操作简单无需假设滑动面;与坡向离心法相比,坡向加速度法计算得到的安全系数更精确且适用于非均质的边坡稳定分析,说明该方法在边坡稳定分析中的适用性和优越性。因此,可将坡向加速度法应用于边坡稳定性分析,其结果可供工程应用参考。