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1.
基于可靠度的边坡稳定性影响因素 总被引：3，自引：0，他引：3
基于可靠度理论,用Janbu Simplified法、Ordinary法、Spencer法、Morgenstern-Price法和BishopSimplified法5种极限平衡方法对集安市某金矿矿区设计尾矿坝边坡可靠性做了分析,综合考虑影响计算边坡可靠性的各个因素,设计了蒙特卡洛法模拟次数分别为500、1 000、2 500、5 000、10 000和20 000等6种计算工况,岩土参数的概率分布函数为对数正态分布、正态分布、贝塔分布、三角形分布、均匀分布和指数分布6种情况,岩土参数的相关系数为-1.0～1.0按0.1等幅变化的21种情况,水平地震加速度为0～0.1 g按0.02 g等幅递增加载的5种情况,降雨量从10 mm/d到50 mm/d,5 mm/d等幅变化的9种情况。研究发现:参数服从不同概率分布函数下,在各个计算方法下得到的安全系数和破坏概率均具有显著的差异;岩土参数间的相关性对安全系数的影响较小,但对破坏概率的计算会产生较大的误差;地震加速度对计算结果的影响较大;随着降雨量的增大,安全系数曲线迅速降低,呈近线性递减,而破坏概率曲线先平缓后陡升,呈非线性关系。 相似文献
2.
《岩土力学》2016,(1):193-202
研究了基于Copula函数的抗剪强度参数联合分布模型对岩土结构物系统可靠度的影响规律,揭示了抗剪强度参数间相关结构对岩土结构物系统可靠度影响的过程。介绍了不完备概率信息条件下基于Copula函数的抗剪强度参数联合分布模型构造方法,提出了Copula理论框架下岩土结构物系统失效概率计算的蒙特卡罗模拟方法,以典型岩土结构物如挡土墙和岩质边坡为例研究了Copula函数对系统可靠度的影响。结果表明:Copula函数为不完备概率信息条件下抗剪强度参数联合分布模型的构建提供了一种有效的工具。不完备概率信息条件下岩土结构物系统可靠度不唯一,不同Copula函数计算的系统失效概率差别非常大,这种差别在实际工程可靠度设计中应该引起重视。Copula函数对系统可靠度的影响分为两个机制不同的阶段,首先是参数间相关结构对系统中单一失效模式可靠度的影响,其次是每一个失效模式对系统可靠度的影响。 相似文献
3.
受工程勘察成本及试验场地限制,可获得的试验数据通常有限,基于有限的试验数据难以准确估计岩土参数统计特征和边坡可靠度。贝叶斯方法可以融合有限的场地信息降低对岩土参数不确定性的估计进而提高边坡可靠度水平。但是,目前的贝叶斯更新研究大多假定参数先验概率分布为正态、对数正态和均匀分布,似然函数为多维正态分布,这种做法的合理性有待进一步验证。总结了岩土工程贝叶斯分析常用的参数先验概率分布及似然函数模型,以一个不排水黏土边坡为例,采用自适应贝叶斯更新方法系统探讨了参数先验概率分布和似然函数对空间变异边坡参数后验概率分布推断及可靠度更新的影响。计算结果表明：参数先验概率分布对空间变异边坡参数后验概率分布推断及可靠度更新均有一定的影响,选用对数正态和极值I型分布作为先验概率分布推断的参数后验概率分布离散性较小。选用Beta分布和极值I型分布获得的边坡可靠度计算结果分别偏于保守和危险,选用对数正态分布获得的边坡可靠度计算结果居中。相比之下,似然函数的影响更加显著。与其他类型似然函数相比,由多维联合正态分布构建的似然函数可在降低对岩土参数不确定性估计的同时,获得与场地信息更为吻合的计算结果。另外,构建似然函数时不同位置处测量误差之间的自相关性对边坡后验失效概率也具有一定的影响。 相似文献
4.
将可靠度理论应用于岩土工程稳定性分析过程中,即使是已证明安全的工程所得到的边坡或地基的失效概率通常较大,导致这一现象的原因是估算的方差偏大。计算土性指标的试验数据仅表征了该试验点的特征,而不是空间平均特征。在随机场理论应用于岩土工程可靠度分析的过程中,方差折减函数是将点特性过渡为空间平均特性的必要参数。首次对闫澍旺等提出的完全不相关距离理论中完全不相关距离的确定方法进行改进,不但理论上有所突破,而且计算方法更为简洁。对折减函数值的确定过程进行了分析,得到了用完全不相关距离方法确定折减函数的一般规律。 相似文献
5.
6.
不同隶属函数对地下连续墙模糊可靠度影响的分析 总被引：4，自引：0，他引：4
虽然有学者已经将模糊可靠度的概念引入到了岩土工程结构可靠性分析中,但是仍然存在一些有待解决的问题,其中可靠度计算时隶属函数依据什么样的标准进行选取尤为重要,因为隶属函数的选取作为一个先决条件,其对可靠度计算结果有着直接的影响,隶属函数选取不同,计算结果有可能存在明显的差异。针对这种现状进行了研究,分别选取了3种具有代表性的隶属函数：降半梯形分布、二次抛物线分布以及岭形分布,从理论上推导出三者对模糊可靠度的计算结果的影响差异,通过比较分析得出计算地下连续墙模糊可靠度时隶属函数选取的一般原则。通过一个工程实例进行了验证计算,计算结果与理论分析结果相吻合。 相似文献
7.
《岩土力学》2020,(1)
以样本平均值和样本方差为表征的矩估计值在小样本岩土参数下具有较大不确定性,直接用于可靠度分析可能导致结果出现较大误差。根据抽样获得的同一小样本X可能来自不同总体W~*的事件发生概率关系,基于正态总体均值、方差与相应矩估计值的偏差分别服从t及χ~2分布的基本规律,依据条件概率原理构建了由W~*组成的岩土参数虚拟总体空间?_(POP)及对应发生概率空间?_(OCC);以简单土坡为对象,采用Monte Carlo法获得了不同强度参数总体W~*下的失效概率空间?_(FAI),应用全概率公式建立了考虑样本矩估计偏差影响的边坡稳定可靠指标β_T计算方法,分析了多批次小样本抽样下β_T空间分布特征。研究表明:以小样本岩土参数矩估计偏差发生概率为权重的矩偏权值法能有效收窄β_T分布区间,减小参数估计误差传递至β_T空间的不确定性,且β_T空间平均值收敛于真值,表现出良好的有效性和无偏性;针对实际勘察工作中的单批次小样本取样特点,矩偏权值法能较好降低数据在偏差偶然过大情况下造成的可靠性计算结果失真程度。 相似文献
8.
《岩土力学》2021,(1)
以样本平均值和样本方差为表征的矩估计值在小样本岩土参数下具有较大不确定性,直接用于可靠度分析可能导致结果出现较大误差。根据抽样获得的同一小样本X可能来自不同总体W~*的事件发生概率关系,基于正态总体均值、方差与相应矩估计值的偏差分别服从t及χ~2分布的基本规律,依据条件概率原理构建了由W~*组成的岩土参数虚拟总体空间?_(POP)及对应发生概率空间?_(OCC);以简单土坡为对象,采用Monte Carlo法获得了不同强度参数总体W~*下的失效概率空间?_(FAI),应用全概率公式建立了考虑样本矩估计偏差影响的边坡稳定可靠指标β_T计算方法,分析了多批次小样本抽样下β_T空间分布特征。研究表明:以小样本岩土参数矩估计偏差发生概率为权重的矩偏权值法能有效收窄β_T分布区间,减小参数估计误差传递至β_T空间的不确定性,且β_T空间平均值收敛于真值,表现出良好的有效性和无偏性;针对实际勘察工作中的单批次小样本取样特点,矩偏权值法能较好降低数据在偏差偶然过大情况下造成的可靠性计算结果失真程度。 相似文献
9.
强度变化对崩坡积体堆积机制及稳定性影响研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用颗粒流PFC2D建立了岩土体物理模型,在此基础上设计了均以物理模型折减计算初始模型和以前一折减计算结果为下次折减计算初始模型两类计算条件,每一类又设计了只对凝聚力折减、仅对内摩擦角折减、强度参数同时折减3种计算方案,每种计算方案又包含折减1.0、0.50、0.10、0.01、0.0倍等5个计算工况。经对坡面演替、监测点x方向速度变化曲线等计算结果的对比分析发现：凝聚力对于岩土体的直立特性起控制作用,破坏模式多为崩塌倾倒模式;内摩擦角对于稳定坡角具有重要影响;强度参数同时衰减时,强度参数弱化幅度较大情况下岩土体呈散体物质破坏模式,为滑移渐进破坏模式,其中凝聚力弱化0.1倍前后（约10 kPa）后,破坏模式由崩塌破坏转变为滑移破坏。 相似文献
10.
针对基坑工程中岩土参数存在随机性和变异性的特点,基于响应面重构法、遗传算法和禁忌搜索方法研究了土钉墙边坡可靠性分析方法。考虑土钉的加固作用,建立了适用于土钉墙边坡任意形状滑面安全系数计算的改进Morgenstern-Price法。基于响应面原理,将改进Morgenstern-Price法取代传统响应面法中的有限单元法来随机抽样构造响应面函数,建立了一种近似的土钉墙边坡可靠度计算方法。以土体的抗剪强度指标 、 为随机变量,提出了一种能同时确定土钉墙边坡最小可靠度指标 及相应最危险滑面的全局优化计算方法--土钉墙可靠性分析自适应禁忌搜索遗传算法（ATSGA）。结合算例,分别以土钉墙边坡的最小可靠度指标和最小中值安全系数为目标函数,采用ATSGA法搜索其相应的最危险滑动面,结果表明,二者相差较大。 相似文献
11.
基于Logistic回归模型的砂土液化概率评价 总被引：2，自引：1，他引：1
以国内外23次地震中200组场地液化实测数据为基础,通过Logistic回归分析,建立关联修正标准贯入击数N160cs与循环应力比CSR的液化概率模型。以50 %液化概率水平为液化与非液化的临界点,建立了指数形式的抗液化应力比CRR计算式,新建概率模型预测饱和砂土液化与非液化的成功率分别为85.71 %和76.14 %,具有较高的可靠性。与已有模型比较,使用了新的数据和修正系数,消除了一些不合理的偏差,总体判别结果偏于安全。为了将确定性分析方法与概率分析方法联系起来,建立了抗液化安全系数FS与液化概率PL的关系式。算例结果表明,新建概率模型简单、实用、可靠。 相似文献
12.
13.
Three-dimensional reliability analysis of earth slopes 总被引：2，自引：0，他引：2
Reliability of cohesive soil slopes is assessed using a three-dimensional (3D) probabilistic stability analysis algorithm. Spatial variability of soil properties is represented by an anisotropic random field. Parametric studies are performed for a typical earth structure. The influence of the model parameters, including expected value, variance and correlation distance of soil shear strength, on the reliability associated to particular failure mechanisms is evaluated. The effect on reliability of the dimensions and shape of potential slip surfaces for a given random field is also assessed. It is shown that the mechanisms that contribute most significantly to global probability of failure of the slope may be quite different from those identified as critical by standard deterministic evaluations assuming soil homogeneity. Some practical implications of this fact are discussed. 相似文献
14.
Alitabar Abbas Noorzad Reza Qolinia Afshin 《Geotechnical and Geological Engineering》2021,39(6):4237-4251
Embankment dams are one of the most important geotechnical structures that their failures can lead to disastrous damages. One of the main causes of dam failure is its slope instability. Slope Stability analysis has traditionally been performed using the deterministic approaches. These approaches show the safety of slope only with factor of safety that this factor cannot take into account the uncertainty in soil parameters. Hence, to investigate the impact of uncertainties in soil parameters on slope stability, probabilistic analysis by Monte Carlo Simulation (MCS) method was used in this research. MCS method is a computational algorithm that uses random sampling to compute the results. This method studies the probability of slope failure using the distribution function of soil parameters. Stability analysis of upstream and downstream slopes of Alborz dam in all different design modes was done in both static and quasi-static condition. Probability of failure and reliability index were investigated for critical failure surfaces. Based on the reliability index obtained in different conditions, it can be said that the downstream and upstream slope of the Alborz dam is stable. The results show that although the factor of safety for upstream slope in the state of earthquake loading was enough, but the results derived from probabilistic analysis indicate that the factor of safety is not adequate. Also the upstream slope of the Alborz dam is unstable under high and uncontrolled explosions conditions in steady seepage from different levels under quasi-static terms.
相似文献15.
吴道荣 《中国地质灾害与防治学报》2007,18(3):108-111
以国内广泛使用的传递系数法的平衡方程为基础,运用"国际结构安全度联合委员会(JCSS)"推荐的验算点法建立边坡工程可靠度分析模型,分别分析了某边坡基于随机变量模型和随机场模型时的边坡稳定性可靠度和破坏概率。计算结果表明,用随机变量模型计算出的破坏概率明显偏大,采用随机场模型比较符合实际情况。本例采用随机场模型计算时,方差折减系数可取0.5。 相似文献
16.
Mohsen Abbaszadeh Kourosh Shahriar Mostafa Sharifzadeh Mehrdad Heydari 《Geotechnical and Geological Engineering》2011,29(4):581-596
Nowadays, there are many new methods for slope stability analysis; including probabilistic methods assessing geotechnical
uncertainties to develop safety factors. In this paper, a reliability index analysis for the Sungun copper mine slope stability
is evaluated based on three methods of uncertainties consisting Taylor series method, Rosenblueth point estimate method and
Monte-Carlo simulation method. Sungun copper mine will be one of the Iran’s biggest mines with final pit’s height of 700 meters.
For this study two of its main slopes were assessed, one dipping to the NE (030) and the other to the SE (140). Probability
density function of cohesion and angle of friction for the slopes were developed using limit equilibrium methods. These shear
strengths were then used to determine the probability density function of safety factor and reliability index using the probabilistic
methods. Results of the probabilistic analysis indicate that with ascending values of the uncertainties the reliability index
decreases. Furthermore, it was determined that with the Monte Carlo simulation the seed number used has little effect on the
reliability index of the safety factor especially with seed numbers in excess of 1200. Variations in the overall reliability
index of safety factor were observed between the two slopes and this difference is explained by the differences in complexities
of the geology within the cross-section. 相似文献
17.
The variance of the friction angle or friction coefficient (tan ?) is often considered in geotechnical reliability analyses, which implies that the variance of the shear strength as defined by a Mohr-Coulomb envelope increases as the normal stress on the shearing surface increases. However, shear strength data sometimes has approximately constant variance, and most simple regression techniques assume constant variance. Four effective stress shear strength data sets are evaluated using both the constant variance (homoscedastic) and constant coefficient of variation (heteroscedastic) interpretations. The impact of the variance interpretation on slope stability is evaluated using infinite slope, homogeneous dam, and zoned dam examples. For relatively shallow infinite slope surfaces, the reliability index for the heteroscedastic interpretation of shear strength variance was about twice the reliability index obtained using the homoscedastic approach. In the dam examples, the difference in the reliability indices resulting from the heteroscedastic and homoscedastic interpretations was about one, indicating a tenfold increase in the probability of failure. The typical assumption of constant coefficient of variation of shear strength may result in unconservative estimates of the reliability of shallow failure surfaces and overly conservative results for deeper failure surfaces. 相似文献
18.
应用概率地震危险性评价模型进行地震滑坡危险性区划,是解决潜在地震诱发滑坡危险性评价中震源不确定性与诱发滑坡时空不确定性的有效方法.通过理论分析,结合鲁甸地震区的实际情况,对基于力学原理的Newmark滑块位移模型与概率地震滑坡危险性分析方法中的参数的不确定性问题进行了分析,将斜坡岩土体地震作用下的强度衰减效应、地震加速度地形放大效应、断层破碎带效应融合到了斜坡累积位移计算模型中,进行了模型计算参数的优化.改进后的分析模型,更好地反映了高陡斜坡地形与断层破碎带对地震滑坡灾害发育的控制作用,在鲁甸地震区域滑坡应用中,优化模型中的滑坡失稳极高风险区与实际地震滑坡分布表现出了较好的一致性,在超越概率2%的滑坡失稳概率分布中,鲁甸地区包谷垴—小河断裂、鲁甸—昭通断裂带及牛栏江河谷地带地震滑坡高—极高风险区分布面积增幅十分显著.因此,在Newmark滑块位移模型中考虑地震动参数与岩土参数动态响应规律与变量间的定量关系,对于提高区域斜坡稳定性分析的可靠性具有重要意义. 相似文献
19.
In this paper, the novel concept of probabilistic yielding is used for 1‐D cyclic simulation of the constitutive behavior of geomaterials. Fokker–Planck–Kolmogorov equation‐based probabilistic elastic–plastic constitutive framework is applied for obtaining the complete probabilistic (probability density function) material response. Both perfectly plastic and hardening‐type material models are considered. It is shown that when uncertainties in material parameters are taken into consideration, even the simple, elastic‐perfectly plastic model captures some of the important features of geomaterial behavior, for example, modulus reduction with cyclic strain, which, deterministically, is only possible with more advanced constitutive models. Furthermore, it is also shown that the use of isotropic and kinematic hardening rules does not significantly improve the probabilistic material response. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献