一、边坡整体稳定的可靠性分析方法（论文文献综述）
白少鹏[1]（2021）在《基于随机场的边坡开挖可靠性分析及支护设计》文中研究指明随着经济水平的不断提升,基础设施建设进入了高速发展的时期。为了满足发展需求常需要大量开挖边坡,若不能准确地评估边坡在开挖过程中的稳定性并合理地选取支护方案,发生工程安全事故的可能性将显着增大。传统的边坡开挖稳定性评价和支护方案设计常采用确定性分析方法,但该方法没有充分考量工程中无处不在的不确定性因素,因而可靠性分析方法被引入到边坡开挖的稳定性分析和支护方案设计领域。然而目前的研究中均基于随机变量模型分析,忽略了土性参数的空间变异性。本文针对该问题做了相应改进,在研究中引入随机场模型,考虑到随机参数的分布特点,将内摩擦角和粘聚力分别模拟为平稳随机场和非平稳随机场。主要的研究内容和结论概括如下:1.基于随机场模型计算了二维土质边坡各开挖时步的失效概率,并结合基于确定性分析方法得到的边坡各响应量值分析了边坡在开挖过程中的稳定性变化。通过水平位移和切应变增量云图计算结果发现,边坡在开挖过程中滑移形式由最初的沿原边坡坡面失稳转变为了沿新开挖坡面失稳,分析认为开挖后期失效概率的逐渐增大与该变化有关。在研究中对比了基于随机场模型和随机变量模型得到的失效概率计算结果,分析发现,若不考虑土性参数的空间变异性会高估边坡开挖各阶段的失稳可能性,造成对开挖过程中工程安全性的保守判断。2.基于随机场模型和许可失效概率法设计了预应力锚杆参数。在研究中计算了边坡在不同支护参数条件下的稳定失效概率,利用失效概率与锚杆倾角的关系曲线确定了最优倾角,并基于许可失效概率法通过比选优化得到了三组满足可靠性要求的锚杆长度和预紧力组合设计值。研究表明:与基于随机变量模型的可靠性设计方法相比,采用本文提出的基于随机场模型的支护设计方法在满足可靠性要求的前提下可以节省材料,因而能有效控制工程成本。3.考虑到三维土质边坡“端部效应”的影响,本文将基于随机场理论的分析方法推广至三维,对比了基于二维和三维模型得到的边坡失效概率,并优化了锚杆的空间布置间距。研究表明,三维边坡的稳定性与端截面约束有关,自由约束条件下与二维模型的分析结果基本一致;而在半约束和完全约束条件下,边坡稳定性有所提升,因而得到的边坡失效概率更小;通过对比不同位置的锚杆支护效果发现,边坡中上部锚杆起到的作用相对较小,在工程中可以适当减小该部分的锚杆用量。
何国顺[2]（2021）在《基于滑带土特性及可靠度理论的库岸边坡稳定性研究》文中认为库岸边坡由于常年受到库水位波动及降雨入渗等因素的影响,发生失稳破坏的可能性较大,对当地的民生及公共设施安全形成了较大威胁。而滑带作为滑坡的重要组成部分,其土体性质也会在库水、雨水等作用下发生改变,从而影响到滑坡的变形发展及后续演化。此外,以往的边坡稳定性分析大多忽略了土体参数的不确定性,导致边坡稳定计算结果大于设计安全系数却依旧发生了失稳破坏。因此,亟需对滑带土特性、库水位、降雨与边坡稳定性之间的相互关系展开深入研究。本文以白家包滑坡为工程背景,通过室内物理力学试验重点研究了滑带土的含水率、细粒含量与其水力特性及强度特性之间的关系。借助软件Geo studio对典型库岸边坡进行了边坡稳定确定性分析及边坡稳定可靠性分析,得到了不同工况下边坡的渗流场、位移场、稳定系数以及失效概率。在此基础上,基于可靠度理论和Pareto最优解理论,针对最不利工况下的边坡进行了抗滑桩加固联合排水孔排水的边坡治理多目标优化设计并找出了最优设计方案。论文的主要研究结论如下:（1）变水头渗透性试验及土-水特征试验结果表明,随着细粒含量的增加,细粒逐渐存赋到粗粒间的孔隙中,导致滑带土的渗透性变差而持水能力增强;利用经典数学模型对土-水特征曲线进行拟合发现,Fredlund and Xing模型的拟合优度最高。GDS常规三轴试验分析显示,在一定范围内滑带土的细粒含量与其抗剪强度及内摩擦角呈负相关关系,与其黏聚力呈正相关关系。（2）边坡稳定确定性分析显示,滑带土细粒含量的不同对边坡渗流场的影响较为微弱,而对边坡X方向位移及稳定系数的影响较为显着。仅库水位骤降工况下,库水位的骤降速率越大,边坡孔隙水压力及浸润线对库水位的响应滞后现象越明显,边坡稳定系数也越小。库水位骤降叠加上不同时间段降雨后,边坡后缘位移量增大且稳定系数进一步降低,其中降雨发生在10～20d边坡稳定性最差。（3）边坡稳定可靠性分析显示,当假定抗剪强度参数（c、φ）确定（变异系数和概率分布形式确定）时,计算得到的失效概率与确定性分析中得到的稳定系数呈负相关关系;并且二者对边坡稳定性状态的判断一致,均为基本稳定状态。而当考虑c、φ的变异系数和概率分布形式不确定时,计算得到的失效概率最高为52.85%,判断边坡为失稳状态;c、φ的变异系数越大,不同概率分布形式对边坡可靠性的影响越大,失效概率也越大;同时考虑c、φ的不确定性时,φ的变异性起了主导作用。（4）边坡治理多目标优化设计计算结果发现,抗滑桩和排水孔的最佳布设位置分别在第18条块和高程为152.5m处;边坡治理的最优设计方案为桩长50m、桩间距6m、孔长100m,此时边坡安全性、初始建造成本及预期失稳损失达到最佳平衡。同时,最优方案治理后,边坡的排水效果得到明显改善、位移变形显着减少、稳定可靠性均满足要求。
柳慧卿[3]（2020）在《基于主动学习Kriging方法的非平稳随机场边坡可靠性分析》文中研究说明近年来,代理模型方法成为可靠性分析领域的研究热点,利用代理模型替代原功能函数可以较大幅度提高分析效率。相比于具有固定形式的代理模型（如响应面法、多项式混沌展开法等）,Kriging方法计算效率和精度均较高,因此本文基于Kriging方法作进一步研究。除了可靠性分析方法,边坡土性参数空间变异性模拟也对边坡稳定可靠性影响较大,为了有效表征土性参数的空间变异性,本文基于非平稳随机场方法进行研究,在此基础上进行边坡稳定可靠性分析。本文主要内容可以概括为以下几点:1.介绍了可靠度及随机场基本理论,包括极限状态、失效概率等基本概念,以及随机场基本理论、K-L展开方法及其实现等。相比于其他随机场离散方法（如乔列斯基分解技术）,K-L方法只产生少量随机变量,有利于提高边坡稳定可靠性分析的计算效率,本文采用K-L方法离散随机场。2.Kriging方法能够评估未知点的预测均值及预测标准差,其中预测均值的绝对值越小,表明未知点距离极限状态曲面越近,预测标准差可以量化未知点处Kriging预测结果的不确定性程度,很适合通过循环进行“建模→误差分析→通过学习函数补充样本→建模”,构造一种“逐步逼近”的自适应建模过程——主动学习。AK-MCS方法（Active learning reliability method combining Kriging and MCS）就是一种基于Kriging代理模型的主动学习方法,但其忽略了随机变量概率密度函数（决定着候选样本对失效概率计算的影响程度）对选取最佳样本点的影响,可能挑选出无效候选样本,造成样本信息浪费,从而影响可靠性分析的精度及效率。因此,本文提出了一种新的主动学习Kriging方法（Active learning reliability method combining Kriging,Probability density function and MCS,AKP-MCS）,该方法引入同时考虑Kriging预测均值、预测标准差以及随机变量概率密度函数对挑选最佳样本点影响的学习函数,并设置相应的迭代终止条件避免过度学习,从而减少迭代次数,提升可靠性分析效率。多个算例表明该方法可以在保证计算精度的前提下,进一步提升计算效率。3.边坡稳定可靠性分析中,土性参数模拟以及可靠性分析方法都会影响分析结果。在土性参数模拟方面,已有研究中经常采用随机变量模型,该模型认为在边坡内土性参数均匀分布。然而形成土体的环境复杂,使得土性参数具有空间变异性,平稳随机场模型被相应提出。在平稳随机场模型中,将边坡土性参数的均值及标准差视为常量,但大量原位勘探数据显示,土性参数沿埋深具有非平稳分布特征,即均值或标准差或二者均随埋深而变化,因此学者开始研究非平稳随机场模型。针对现有非平稳随机场模型仅关注土性参数趋势分量变异性或仅关注随机波动分量变异性的情况,本文提出了一种新的不排水抗剪强度参数非平稳随机场模型,该模型综合考虑土性参数趋势分量和随机波动分量二者的变异性,尝试模拟出更完整的土性参数空间变异性。基于此随机场模型和AKP-MCS方法,本文进行了非平稳随机场边坡稳定可靠性分析。算例表明所提非平稳随机场模型在边坡浅层变异性较小,随埋深增加而增大,很好地模拟了土性参数的非平稳特征。4.目前,边坡的稳定可靠度分析通常是基于平面应变条件下的二维边坡分析,边坡滑坡时,假定滑坡体无限宽或与三维长边坡等长,忽略了滑坡体“端部效应”对边坡稳定性的影响。另外,边坡破坏时,往往会出现多个滑坡段,各滑坡段会形成具有一定宽度的滑坡体,若只计算“最危险滑坡段”的失效概率,忽略其他滑坡段也有失效的可能,将低估长边坡的失效概率。为此本文将三维长边坡视为由滑坡段串联而成的“系统”,既考虑了滑坡体的“端部效应”,又不会忽略“次危险滑坡段”对边坡失效概率的影响。可靠性分析时,采用AKP-MCS方法分析各滑坡段的失效概率,进而计算长边坡的“系统可靠度”。
王祖玉[4]（2020）在《曹村水库右坝肩软硬互层岩质边坡稳定性分析与处理措施研究》文中进行了进一步梳理软硬互层（含软弱结构面）岩质边坡对其结构稳定性会造成不同程度的危害,是影响工程安全运营和人民生活的重大地质灾害,它具有分布广,活动频繁,复杂的生产条件和诸多因素的特点。随着我国的工程规模不断扩大,其多变性以及预防和运动机制的复杂性,使得预测困难,已经造成了人员伤亡和经济财产的巨大损失,而人们也意识到边坡稳定性分析及其处理措施的研究具有重要意义,在世界各国始终是主要研究的地质灾害之一。正确的理解页岩地层对边坡结构稳定和工程建设安全性影响的危害,要对这一问题采取合理的方法进行深入研究,并提出合理的技术处理措施,很多重大事故的发生是由于边坡工程处理措施。以洛阳市新安县曹村水库软硬互层岩质边坡为模拟研究背景,区域地层岩性主要由石英砂岩夹薄层页岩组成,呈单斜构造,倾向170°～185°,倾角11°～15°。页岩呈紫红色,主要由粘土组成,高度风化,厚4-9m,产状为NW85°∠14°,整个岩层向溢洪道下游呈平缓倾斜。页岩层发育在正常水位以下,强风化页岩受库水渗水影响,其强度大幅度降低,极大地影响了右坝肩边坡稳定性和坝体安全性。坝址区工程地质条件的现场调查和岩体力学试验基础上,采用FLAC3D数值分析和传统极限平衡法对软硬互层岩质边坡变形特性分析。运用极限平衡法针对边坡典型剖面计算边坡的安全系数,通过数值分析对水库右坝肩采取加固措施前后的位移场、应力场分布和最大主应力分布规律分析,采用可靠性分析研究了溢洪道边坡多种工况下的安全稳定性,开展了溢洪道边坡加固方案的研究。曹村水库坝址区页岩边坡稳定性主要研究成果如下:（1）坝址区工程地质条件的现场调查,基于精细描述方法的节理裂隙分析,在现场选取了12个窗口进行了节理描述,统计出素描窗口的节理的走向玫瑰花图。综合岩石力学试验和经验数据等,运用现代数学方法对岩土体参数进行优选,调查岩体断层带和页岩层分布类型、岩体矿物分析等。（2）利用边坡极限平衡法对右坝肩边坡未开挖前提下按天然工况和地震工况进行计算分析,并分析在采取锚索加固方案之后,右坝肩边坡在天然工况和地震工况的整体抗滑稳定性有所加强,相较于天然工况边坡安全系数均有较大幅度的提升。（3）通过有限差分软件FLAC3D对页岩层在自然状态和浸水饱和状态下,计算结果表明页岩层自然状态下,右坝肩整体变形小,对整体安全性影响小:右坝肩帷幕上游侧页岩层浸水饱和状态下,该区域整体变形主要集中在下游区域,最大位移位于坝轴线下游侧下游附近,由于页岩层的参数较弱,右坝肩边坡有向下游整体滑动的趋势,需要进行加固处理。加固方案考虑两类,分别为预应力锚索、抗滑桩,采用加固方案后,右坝肩底部处位移相对减小,坡顶处位移最小。右坝肩在完全开挖状态下,如果洪水达到正常蓄水位,坡体最大主应力均为压应力,最大部位分布在坝轴线下游侧后部、溢洪道迎水面两侧、裂隙迎水面以及右坝肩后部。（4）右坝肩边坡可靠性分析的计算模型和工程地质剖面与极限平衡法完全相同,模拟8000次,对右坝肩边坡在预应力锚索加固后天然工况和地震工程下安全系数分析。边坡天然工况下的安全系数是1.48,采取处理措施下右坝肩边坡的安全系数是1.61,与天然边坡相比,加固后安全性显着提升,可以满足施工安全型需要。（5）根据曹村水库坝址区页岩边坡可能引发的工程问题,在综合考虑现场施工难度、工程造价等因素影响下,选择合理的支护加固方案,工程措施从治理效果、最优经济和施工难易程度几个角度分析,推荐使用预应力锚索,即在右坝肩帷幕上下游侧主滑方向设置间距5m的预应力锚索。
张莹允[5]（2020）在《黄土斜坡地震稳定性系数的可靠性分析》文中提出可靠性分析是工程设计中常用的分析方法,它源于设计参数的不确定性和知识的不完备性。在岩土工程中,由于设计参数具有随机性,使得可靠性分析理论和方法被广泛应用,可靠性分析已成为岩土工程研究的热点问题之一。黄土由于特殊的结构和成因,使其物理力学性质指标具有不确定性,加之地震发生的随机性,使得表述黄土斜坡地震稳定性的安全系数具有不确定性。因此,利用可靠性分析的理论和方法给出黄土斜坡在地震作用下的可靠指标并估计失效概率,对评价黄土斜坡的稳定和实现黄土边坡的预定功能以及合理设计具有重要的意义。本文以1920年海原特大地震诱发的大量黄土滑坡为研究背景,在黄土滑坡野外详细调查和室内土工试验的基础上,开展了黄土斜坡地震稳定性的可靠性分析、黄土边坡设计以及黄土强度参数反演分析的研究工作,主要工作和研究成果如下:1.简要总结了可靠性分析理论的发展概况,介绍了可靠度、极限状态和极限状态方程、破坏概率、可靠指标、计算方法等可靠性分析的基本理论。分析了岩土体参数、降雨条件和地震作用等不定因素对边坡可靠性的影响。讨论了利用可靠指标进行黄土斜坡地震稳定性可靠性分析的可行性。2.在野外滑坡调查的基础上,统计了几何参数,给出了滑坡原始坡高、坡角、滑面倾角的分布范围,计算给出了各参数的均值、标准差以及变异系数,分析了坡高与坡角之间的关系。通过试验和资料收集,获得了黄土的重度、黏聚力和内摩擦角等基本物理力学指标参数,这些指标用于黄土斜坡地震稳定系数的可靠性分析。本文还通过黄土动力力学试验,分析了当含水率、围压和固结比不同时,黄土动剪切模量和阻尼比的变化特征,并给出了该地区阻尼比与动剪应变之间的拟合关系式。3.对试验获取的黄土强度参数进行了统计分析,检验并确定了参数的概型分布,给出了参与可靠性分析计算的参数的取值范围。通过正交试验,建立了用于可靠性分析的斜坡计算模型,通过拟静力法计算得到斜坡的抗滑力和下滑力,统计了它们的均值和标准差并代入可靠指标的计算公式,给出了不同地震加速度条件下斜坡的可靠指标和失效概率。4.在确定的目标失效概率下,考虑削坡的方法,利用拟静力方法计算给出不同地震加速度下的黄土边坡坡高和坡角的设计参考值。通过黄土边坡强度参数的反演分析方法,在已知合理的范围内对内摩擦角取值,求得相应的黏聚力值,给出了不同地震加速度下黏聚力和内摩擦角的参考组合值。5.通过综合考虑各因素对可靠性计算的影响,确定适合的影响因素参数取值,利用蒙特卡洛法对单一实际调查黄土滑坡实例进行可靠性分析计算,结果表明黄土斜坡可靠性计算结果与实际滑坡情况相符。
周鑫隆[6]（2020）在《基于Copula的互相关随机场模拟及土坡可靠度分析》文中研究表明边坡失稳是全球范围内的主要地质灾害之一,开展边坡稳定性研究工作对边坡工程安全设计、生态环境、生命财产安全等具有重要的经济价值和现实意义。影响边坡稳定性的不确定因素众多,其中,岩土体参数概率分布、空间变异性及互相关性所产生的不确定性是边坡系统工程不确定性的重要来源。然而,目前对土体参数概率分布估计往往忽略了其真实分布状态的随机波动特性,表征土体参数空间变异性的互相关随机场模拟研究较少,考虑参数互相关性的空间变异土坡可靠度分析有待进一步深入,边坡可靠度随机有限元法的计算效能不足。因此,本文以考虑参数互相关性的空间变异土坡可靠度高效分析为研究对象,在可靠度理论框架下,结合概率论及随机场理论针对以上问题展开系统性研究,主要工作和结论如下:（1）针对土体参数概率分布估计中参数随机波动性及互相关性产生的不确定性问题,提出了基于二元信息扩散分布Copula模型的土体参数概率分布估计方法。首先介绍了土体参数概率分布表征常用方法,引入信息扩散理论建立了土体参数信息扩散边缘分布模型,对比了信息扩散分布与传统边缘分布的差异,证明了信息扩散分布在边缘分布估计中的优势。介绍了Copula理论及常用的Copula函数,提出了基于二元信息扩散分布Copula模型的土体参数概率分布估计方法,剖析了土体参数边缘分布及相关性结构对联合分布估计的影响,以工程实例证明了所提方法的有效性和准确性,为土体参数互相关性表征及概率分布估计提供了有效工具。（2）针对边坡可靠度分析中土体参数随机波动性及互相关性产生的不确定性问题,提出了基于二元信息扩散分布Copula模型的边坡可靠度分析方法。首先回顾了边坡可靠度理论,介绍了蒙特卡罗法及其衍生算法。结合蒙特卡罗模拟技术建立了基于二元信息扩散分布Copula模型的边坡可靠度分析框架,以工程实测数据验证了所提方法的可行性与有效性,探讨了边缘分布及Copula函数对边坡可靠度分析的影响,论证了二元信息扩散分布的Copula模型相对于传统联合分布模型的优势。结果表明,土体参数边缘分布及相关性结构对边坡可靠度影响较大,为考虑土体参数互相关性的边坡稳定性概率分析提供了依据。（3）针对考虑土体参数互相关性的空间变异性表征问题,提出了基于Copula函数的土体参数互相关随机场模拟方法。首先介绍了随机场基本理论,概述了随机场的波动范围及相关函数计算方法,阐述了土体参数自相关性和互相关性对随机场模拟的影响,建立不同Copula函数下互相关随机场模型,利用经典边坡算例验证了所提方法的可行性与有效性,探讨了土体参数间互相关性与空间变异性的内在联系。结果表明,基于Copula函数的互相关随机场模拟方法能够准确模拟土体参数的分布状态,不同Copula函数所生成的互相关随机场存在差异,为考虑材料参数互相关性的边坡可靠度随机有限元分析提供了理论依据和技术支持。（4）针对考虑土体参数互相关性的空间变异土坡可靠度分析问题,提出了基于互相关随机场的边坡可靠度随机有限元分析方法。首先阐述了随机有限元法的原理及过程,提出了基于Copula函数的互相关随机场与有限元网格的耦合方法,开发了基于MATLAB-Python-ABAQUS的数据交互式使用程序,建立了考虑参数互相关性的随机有限元自动化分析方法。利用经典边坡算例验证了所提方法的可行性与有效性,探讨了考虑参数互相关性后可靠度指标随波动范围、互相关系数、变异系数以及Copula函数等的变化规律,论证了土体参数空间变异性及互相关性对边坡可靠度的影响。结果表明,所提方法能够实现考虑参数互相关性及空间变异性条件下边坡可靠度的准确计算,空间变异土体参数的互相关系数、变异系数及波动范围均对边坡失效概率有重要影响。（5）针对边坡可靠度随机有限元分析方法计算效能不足问题,提出了基于HMC-SS的边坡可靠度高效分析方法。首先介绍了子集模拟的基本原理和计算程序,建立了基于子集模拟法的空间变异土坡可靠度计算方法。阐述了哈密顿蒙特卡罗法的基本原理,提出了基于哈密顿蒙特卡罗法改进的子集模拟方法,给出了基于改进子集模拟法的边坡可靠度高效分析框架,并分别以边坡算例和工程实例验证了所提方法的可行性与准确性。结果表明,哈密顿蒙特卡罗算法缓解了马尔可夫蒙特卡罗算法的随机游走行为,改进后的子集模拟方法在计算效率上有一定提升,为岩土工程中更准确、高效地开展边坡可靠度分析提供了技术支持。
鄢好[7]（2020）在《基于椭球模型的土坡稳定性非概率可靠度分析》文中认为边坡可靠度分析在岩土工程中得到了越来越多的应用,传统的概率可靠度分析已经发展的较完善。然而,实际岩土工程中,数据信息少,难以获取各参数的精确分布,使传统的概率可靠度分析方法的应用受到限制。因此,非常有必要引入非概率可靠度分析方法来分析边坡稳定性。一般来说,非概率可靠度分析模型只需随机变量的变化范围即可,突破了传统概率求解可靠度的局限性。本文以椭球模型为研究对象,将其应用于无限长边坡、二维边坡的可靠度分析,对于功能函数为隐式函数的边坡,发展了基于极限学习机（Extreme Learning Machine-ELM）模型的非概率可靠度分析方法。主要研究内容和成果如下:（1）详细阐述了椭球模型与区间模型的关联与区别,采用Khachiyan法提取参数特征,根据参数相关性构建高维椭球,并用土体试验数据验证了相关性近似建模的高效、适用性;（2）将基于椭球模型的一阶近似可靠度分析方法应用于一维无限长边坡的可靠度评价,以新加坡裕廊地区的残积土试验数据为例,比较了非概率可靠度与概率可靠度,区分了区间模型与椭球模型之间的差异。研究发现,在参数信息较少时,概率可靠度分析方法的（联合）概率密度函数的选择具有主观性,且对计算结果有较大影响,而非概率可靠度分析方法的评价更客观;椭球模型比区间模型更具优势,能考虑参数的相关性。（3）对于高非线性的极限状态函数,一阶近似可靠度分析方法的计算误差较大,因而提出了二阶近似可靠度计算方法。该方法将极限状态函数在设计点处Taylor级数展开取至二次项,用设计点处的平均曲率代替原始曲率,构造新的失效曲面。然后,结合边坡稳定性分析模型和响应面代理模型技术,发展了基于响应面法的非概率可靠度分析方法,应用于二维边坡的可靠度评价,并讨论了参数变异性对边坡非概率可靠度的影响。（4）针对多项式响应面模型不便于处理高非线性问题,提出了使用粒子群算法（Partical Swarm Optimization-PSO）优化ELM模型构建边坡响应面函数,发展了基于ELM模型的非概率可靠度分析方法,并应用于延安新区和黑方台地区的黄土边坡的可靠度评价。
陈欢欢[8]（2020）在《基于Barton-Bandis非线性破坏准则的露天矿山边坡稳定性分析方法研究》文中研究指明岩体是岩质边坡的重要组成部分,它作为地质体,经受了长期反复的地质作用和变形破坏,形成了一定的岩石成分和结构,并赋存于一定的地质环境中。岩体由结构面和被结构面切割形成的结构体构成,而边坡岩体往往是沿着结构面发生滑动破坏的。因此,结构面的抗剪性能对于岩质边坡的稳定性至关重要。本文首先选取表征岩体结构面抗剪性能的三个特征参数进行敏感性分析,确定了边坡稳定性系数随各参数的变化趋势;其次,针对传递系数法中抗剪强度参数的取值无法客观反映潜在滑移面的实际受力情况,提出了基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡稳定性极限平衡分析方法;最后,考虑到岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使岩体抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。利用工程实例对以上两种方法进行了验证,并分别与传统极限平衡分析法的计算结果进行对比,具体研究成果如下:（1）通过野外地质调查和室内数据处理获得岩体结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS和基本摩擦角φb等参数的多组样本数据;经概率分布检验和敏感性分析后发现,结构面抗剪强度参数存在随机性和不确定性,而这种不确定性会影响边坡稳定性分析结果的准确性。（2）通过切线等效法实现Barton-Bandis准则抗剪强度参数对Mohr-Coulomb准则抗剪强度参数的等效线性拟合,针对传递系数法中抗剪强度参数取值未充分考虑作用在滑移面上的实际法向荷载,提出了基于Barton-Bandis非线性准则的边坡稳定性极限平衡分析方法,并与传递系数法计算结果进行对比分析,以验证新方法的有效性。（3）基于Barton-Bandis准则建立岩质边坡稳定性分析模型,在结构面抗剪强度参数（JRC、JCS、φb）分布的基础上,利用Morgenstern-Price法建立岩质边坡破坏极限状态函数,结合蒙特卡洛法实现最危险滑动面的破坏概率分析,提出了一种基于Barton-Bandis非线性准则的边坡破坏概率分析方法,并与传统极限平衡分析法计算结果进行对比分析,验证新方法评价边坡稳定性的有效性。
朱晓斌[9]（2019）在《渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析》文中提出混凝土重力坝可靠度分析为坝体结构安全提供了科学的分析手段,渗流-应力耦合作用是影响重力坝安全的重要因素之一。然而,目前相关研究中缺乏考虑坝基岩体物理力学参数模糊性和随机性、渗流-应力耦合作用以及重力坝极限状态模糊性的综合影响;可靠度研究中经典响应面法存在拟合精度不高、收敛困难的问题,且蒙特卡罗法求解可靠指标过程中存在当响应面拟合精度较低或失效概率较小时,易导致计算不收敛的不足。针对上述问题,开展渗流-应力耦合作用下的重力坝模糊随机可靠度分析研究,具体研究内容及主要成果如下:（1）针对目前混凝土重力坝有限元分析模型中,缺乏将模糊变量与随机场模型相结合的研究,导致难以探究岩体参数模糊性和随机性的共同作用对重力坝安全稳定性影响的不足,提出考虑坝基岩体参数模糊性的重力坝随机有限元分析模型。利用NURBS-TIN-BREP空间混合数据结构,基于误差分析的NURBS地质曲面动态拟合方法,构建重力坝工程三维工程地质统一模型;利用基于信息熵理论的模糊变量等效转化法,实现模糊变量和随机变量的等效转化;利用岩体空间变异性理论和局部平均法,实现基于三维工程地质统一模型的重力坝模糊随机分析。结果表明,坝基岩体参数的模糊性和随机性对坝基局部应力场影响较大,坝基主应力平均增加20%左右,且考虑坝基岩体参数模糊性和随机性后重力坝安全系数降低10%以上。（2）针对目前混凝土重力坝渗流-应力耦合分析模型中,缺乏考虑渗流参数的模糊性和随机性,且尚未建立同时考虑渗流参数和结构力学参数模糊性和随机性的渗流应力耦合模型的不足,提出考虑坝基岩体参数模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合模型。考虑渗流计算中渗流参数的模糊性和随机性,将渗透系数视为模糊随机变量,建立渗流分析的模糊随机数学模型;基于渗流-应力耦合理论,考虑渗流参数与结构力学参数的模糊性和随机性,构建重力坝稳定性分析的模糊随机渗流-应力耦合分析模型,并结合某重力坝工程进行算例研究。结果表明:考虑渗透系数的模糊随机性后,坝基岩体渗流速度最值增加约20%;相比于坝基岩体参数的模糊性和随机性,渗流-应力耦合作用对重力坝安全的影响更大,考虑渗流-应力耦合作用将降低混凝土重力坝安全系数。（3）针对目前混凝土重力坝可靠度研究,由于经典响应面法忽略样本点系数权重,同时缺乏样本集动态迭代,从而导致拟合过程存在拟合精度不高、收敛困难以及结构计算量大的不足,提出重力坝可靠度分析的加权动态响应面法。考虑响应面样本点赋权,提出基于样本点距失效面距离确定权重方法;提出响应面动态迭代更新策略,将更新过程中的样本点加入响应面训练集,利用迭代过程中的样本点信息动态更新样本点权重和样本集。采用修正拟合优度系数对所提方法的拟合效果进行评价,结果表明,计算得到响应面的修正拟合优度为0.998,所得极限状态方程能够很好地代替原函数,证明方法的有效性和先进性。（4）针对目前常用的蒙特卡罗法求解重力坝响应面可靠指标的过程中,当响应面拟合精度不足或失效概率较低时,蒙特卡罗法通常得到的失效概率为零,从而导致计算不收敛的缺点,引入改进猫群算法求解响应面可靠指标,克服了经典猫群算法由于恒定的算法参数而导致寻优和收敛能力较弱的不足。根据可靠指标的几何涵义将可靠指标计算问题转化为优化问题,为智能算法求解可靠指标提供基础;将经典猫群算法中的分组率和惯性速度权重系数进行自适应更新,并增加计算收敛条件,提出改进的猫群算法,并利用五种基准测试函数,对改进猫群算法的有效性进行验证。以考虑参数模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合模型为例,利用加权动态响应面法和改进猫群算法,计算得到可靠指标为2.36,验证了所提方法的有效性。（5）针对目前混凝土重力坝可靠度分析研究中,缺乏综合考虑岩体物理力学参数的模糊性和随机性、渗流-应力耦合作用以及重力坝极限状态模糊性等方面影响的研究,提出考虑渗流-应力耦合作用的混凝土重力坝稳定性模糊随机可靠度分析方法。利用重力坝可靠度基本变量的模糊性和随机性,以及极限状态的模糊性分析方法,在考虑渗流-应力耦合作用、坝基岩体物理力学参数模糊性和随机性、以及重力坝极限状态模糊性等方面综合影响的条件下,提出考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度分析方法,并利用加权动态响应面法和改进猫群算法对可靠指标进行求解;采用加权动态响应面法改进拓展傅里叶幅值敏感性检验法对可靠度分析中的模糊随机变量进行筛选,减少大量样本组带来的计算资源消耗。结合某混凝土重力坝开展工程应用研究,建立工程地质模型和模糊随机渗流-应力耦合分析模型,并进行结构的稳定性、可靠度和敏感性分析,为重力坝的安全分析提供理论依据和技术支撑。
吴志轩[10]（2019）在《岩土工程稳定和变形问题中随机场方法的应用体系初探》文中研究说明因地质作用等造成天然岩土具有显着的空间不确定性,对大型工程的影响不可忽略,岩土工程不确定性研究方兴未艾,但受制于勘察技术、试验手段和分析方法,较难实现工程应用。论文尝试建立了基于数据处理、随机场分析和可靠性评价三个层次的岩土工程稳定和变形问题的随机场方法的应用体系,并在复理石边坡实际工程中进行了示范。数据处理中,划分岩土工程数据为特征数据、先验统计数据和后验统计数据,以摩尔库伦模型中刚度、强度和渗透参数为关键变量,根据其与岩土测试和水文地质测试指标转换关系建立随机场数据库,保留特征点参数,应用变差函数理论获得各向相关距离参数,基于卡洛南-洛伊变换展开在数值试验中复建二维和三维随机场模型,依据贝叶斯思想描述后验统计数据影响。随机场分析包括稳定和变形两类。采用有限元极限分析随机场和蒙特卡洛模拟研究稳定问题。建立二维特征随机场以研究层状边坡、基坑安全性和支护结构效能并考虑渗流和降雨作用,以随机柱为三维随机场模拟单元分析群桩和线状构筑物稳定。不确定分析可反映极端破坏模式,安全系数服从正态分布且对关键变量变异系数波动敏感。变异系数增大,薄弱区集中分布可能增加,滑动破坏范围扩大,支护结构需提供更大抗力,故安全系数均值降低,滑动体积、支护结构内力均值增大,标准差增大,关键变量变异系数超过阈值需考虑不确定性蕴含的潜在风险。采用有限元弹塑性分析随机场和蒙特卡洛模拟研究变形问题,预设数据监测点提取整体位移、局部位移和结构内力指标。二维问题研究层状边坡受荷变形和支护结构约束效能以及基坑开挖引起的坑内变形和周边建构筑物扰动。模拟结果变异性与刚度参数空间变异性正相关,但要小很多,这是因为支护结构能有效约束极端变形。锚杆和挡墙的组合应用具有最佳控制变形效果,配合监测点频率直方图能够增加结构设计和变形评估准确性。确定性分析得到的差异沉降、转角和圆度偏离比等开挖扰动结果置信度均较低,有低估风险。以随机块为三维随机场模拟单元模拟群桩和线状构筑物,扩展随机场变形分析应用范围。可靠性评价中,梳理模拟结果统计方法,借助概率指标工具进行数据对比,使用正向或反向直接评价法对工程结果指标直接评价法参考值进行校核,当其表征为正态分布函数时,可融合多组考察指标,进一步给出岩土工程系统可靠指标β。
二、边坡整体稳定的可靠性分析方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、边坡整体稳定的可靠性分析方法（论文提纲范文）
（1）基于随机场的边坡开挖可靠性分析及支护设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 课题在国内外的研究现状 |
| 1.2.1 边坡开挖稳定性评价 |
| 1.2.2 预应力锚杆支护设计 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 边坡开挖稳定性评价分析 |
| 2.1 边坡稳定的确定性分析方法及实现 |
| 2.1.1 强度折减法 |
| 2.1.2 基于FLAC~(3D)的边坡稳定分析 |
| 2.2 稳定可靠性分析方法及实现 |
| 2.2.1 可靠度理论 |
| 2.2.2 可靠性分析的实现 |
| 2.3 参数不确定性分析模型 |
| 2.3.1 随机变量模型 |
| 2.3.2 随机场模型 |
| 3 二维边坡开挖稳定可靠性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 二维边坡模型及土性参数 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 土性参数选取 |
| 3.2.3 有限差分模型 |
| 3.3 确定性分析评价 |
| 3.3.1 水平位移分析 |
| 3.3.2 切应变增量分析 |
| 3.3.3 安全系数分析 |
| 3.4 可靠性分析评价 |
| 3.4.1 二维随机场的实现 |
| 3.4.2 随机场正确性验证 |
| 3.4.3 失效概率分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于随机场的二维边坡预应力锚杆支护设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 预应力锚杆支护原理 |
| 4.3 预应力锚杆模拟及参数 |
| 4.3.1 数值模型 |
| 4.3.2 设计参数选取 |
| 4.3.3 预应力锚杆模拟方法 |
| 4.4 预应力锚杆支护设计 |
| 4.4.1 预应力锚杆倾角设计 |
| 4.4.2 预紧力值设计 |
| 4.4.3 预应力锚杆长度设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 三维边坡开挖可靠性分析及预应力锚杆空间布置研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维边坡模型及参数 |
| 5.2.1 数值模型 |
| 5.2.2 参数选取 |
| 5.2.3 有限差分模型 |
| 5.3 三维边坡边界约束条件 |
| 5.3.1 约束类型及实现 |
| 5.3.2 不同约束条件的对比分析 |
| 5.4 三维边坡开挖可靠性分析 |
| 5.4.1 三维随机场的实现 |
| 5.4.2 失效概率分析 |
| 5.5 预应力锚杆空间布置研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文及参加项目情况 |
| 致谢 |
（2）基于滑带土特性及可靠度理论的库岸边坡稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 滑带土特性研究现状 |
| 1.2.2 边坡稳定确定性分析研究现状 |
| 1.2.3 边坡稳定可靠性分析研究现状 |
| 1.2.4 边坡治理及优化设计研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 边坡渗流稳定性及可靠度理论 |
| 2.1 饱和-非饱渗流基本理论 |
| 2.1.1 达西定律 |
| 2.1.2 饱和-非饱和渗流微分方程 |
| 2.1.3 微分方程定解条件 |
| 2.1.4 土-水特征曲线 |
| 2.2 边坡稳定确定性分析理论 |
| 2.2.1 非饱和土抗剪强度理论 |
| 2.2.2 传递系数法及剩余下滑力计算 |
| 2.3 边坡稳定可靠性分析原理 |
| 2.3.1 可靠度基本概念 |
| 2.3.2 极限状态与功能函数 |
| 2.3.3 蒙特卡罗法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 滑带土水力特性及强度特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程背景概况 |
| 3.3 滑带土基本物理特性研究 |
| 3.4 滑带土水力特性试验 |
| 3.4.1 渗透性试验 |
| 3.4.2 土-水特征试验 |
| 3.5 滑带土常规三轴试验 |
| 3.5.1 试验仪器及原理 |
| 3.5.2 试验方案及试样制备 |
| 3.5.3 试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 库岸边坡稳定可靠性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立及模拟工况 |
| 4.2.1 有限元软件Geo studio简介 |
| 4.2.2 模型建立及边界条件设置 |
| 4.2.3 材料的参数选取 |
| 4.2.4 计算工况的设定 |
| 4.3 滑带土特性对边坡稳定性的影响 |
| 4.3.1 不同细粒含量滑带土下渗流场分析 |
| 4.3.2 不同细粒含量滑带土下位移场分析 |
| 4.3.3 不同细粒含量滑带土下边坡稳定可靠性分析 |
| 4.3.4 滑带土参数影响边坡稳定性的敏感性分析 |
| 4.4 库水位骤降对边坡稳定性的影响 |
| 4.4.1 不同库水位骤降速率下渗流场分析 |
| 4.4.2 不同库水位骤降速率下位移场分析 |
| 4.4.3 不同库水位骤降速率下边坡稳定可靠性分析 |
| 4.5 库水位骤降叠加降雨对边坡稳定性的影响 |
| 4.5.1 降雨发生在库水位骤降的不同时间段下渗流场分析 |
| 4.5.2 降雨发生在库水位骤降的不同时间段下位移场分析 |
| 4.5.3 降雨发生在库水位骤降的不同时间段下边坡稳定可靠性分析 |
| 4.6 抗剪强度参数不确定性对边坡可靠性的影响 |
| 4.6.1 仅考虑c不确定性对边坡可靠性的影响 |
| 4.6.2 同时考虑c、φ不确定性对边坡可靠性的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于可靠度理论的边坡治理多目标优化设计研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 库岸边坡常见的治理措施 |
| 5.2.1 边坡防护与治理的原则 |
| 5.2.2 国内外常用的边坡防治措施 |
| 5.2.3 大型库岸边坡常用防治措施 |
| 5.3 治理措施的确定 |
| 5.3.1 抗滑桩模拟及位置确定 |
| 5.3.2 排水孔模拟及位置确定 |
| 5.4 抗滑桩及排水孔治理边坡最优方案设计 |
| 5.4.1 Pareto最优解理论 |
| 5.4.2 边坡治理模型建立 |
| 5.4.3 多目标优化设计 |
| 5.5 最优方案治理效果分析 |
| 5.5.1 渗流场分析 |
| 5.5.2 位移场分析 |
| 5.5.3 边坡稳定可靠性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
（3）基于主动学习Kriging方法的非平稳随机场边坡可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 边坡稳定可靠性分析研究近况 |
| 1.3 本文研究目的及主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 2 可靠度以及随机场基本理论 |
| 2.1 可靠度基本理论 |
| 2.2 随机场基本理论 |
| 2.2.1 随机场模型 |
| 2.2.2 自相关函数 |
| 2.2.3 K-L展开离散随机场方法 |
| 3 改进的主动学习Kriging可靠性分析方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Kriging代理模型基本理论 |
| 3.3 主动学习Kriging可靠性分析方法 |
| 3.3.1 学习函数 |
| 3.3.2 迭代停止条件 |
| 3.3.3 实施流程 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 显式算例 |
| 3.4.2 结构可靠性分析算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑土性参数空间变异性的二维边坡稳定可靠性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维非平稳随机场模型 |
| 4.3 二维非平稳随机场的模拟步骤 |
| 4.4 非平稳随机场模型验证 |
| 4.5 边坡稳定可靠性分析及其结果讨论 |
| 4.5.1 边坡稳定性分析 |
| 4.5.2 边坡稳定可靠性分析 |
| 4.5.3 结果讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 考虑土性参数空间变异性的三维边坡稳定可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 边坡土性参数的三维随机场模拟 |
| 5.3 三维边坡稳定可靠性分析方法 |
| 5.3.1 串联系统可靠性 |
| 5.3.2 三维长边坡的“系统可靠性分析” |
| 5.4 三维边坡稳定可靠性分析的具体实施 |
| 5.5 三维边坡算例分析 |
| 5.5.1 三维稳定性分析 |
| 5.5.2 三维边坡稳定可靠性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）曹村水库右坝肩软硬互层岩质边坡稳定性分析与处理措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡稳定性研究现状 |
| 1.2.2 页岩水化作用研究现状 |
| 1.2.3 含软弱夹层岩体边坡稳定性研究现状 |
| 1.2.4 岩体边坡支护措施研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 2 坝肩工程地质条件分析 |
| 2.1 地质概况 |
| 2.2 基于精细描述方法的节理裂隙分析 |
| 2.3 节理裂隙产状统计 |
| 2.4 右坝肩岩体物理力学性质 |
| 2.5 矿物分析 |
| 2.5.1 绢云粉砂质板岩矿物分析 |
| 2.5.2 绢云母化含褐铁矿粉砂质板岩矿物分析 |
| 3 软硬互层岩质边坡极限平衡分析 |
| 3.1 极限平衡法基本原理 |
| 3.2 右坝肩边坡极限平衡法分析 |
| 3.2.1 计算模型概况 |
| 3.2.2 计算模型及岩体参数 |
| 3.2.3 计算结果分析 |
| 3.3 溢洪道极限平衡法分析 |
| 3.3.1 计算模型概况 |
| 3.3.2 计算模型及岩体参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 右坝肩边坡数值计算分析 |
| 4.1 数值计算原理 |
| 4.2 计算模型与参数 |
| 4.2.1 研究区域页岩、裂隙及断层分布情况 |
| 4.2.2 模型计算参数 |
| 4.2.3 边界条件及计算工况 |
| 4.3 未采取加固措施时右坝肩边坡数值计算分析 |
| 4.4 曹村水库右坝肩工程处理措施分析 |
| 4.4.1 混凝土塞加固方案 |
| 4.4.2 溢洪道下游预应力锚索加固方案 |
| 4.4.3 溢洪道上游预应力锚索加固方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 右坝肩边坡可靠性分析 |
| 5.1 可靠性方法的基本原理 |
| 5.2 未开挖条件下边坡可靠性方法分析 |
| 5.2.1 计算模型及岩体参数 |
| 5.2.2 计算结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）黄土斜坡地震稳定性系数的可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 可靠性分析的研究现状 |
| 1.3 研究思路和内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 可靠性分析的基本原理及方法 |
| 2.1 可靠性理论的发展概况 |
| 2.2 可靠性分析的基本理论 |
| 2.3 可靠性分析的常用方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 滑坡野外调查和土工试验数据的统计分析 |
| 3.1 黄土地震滑坡野外调查数据分析 |
| 3.2 土工试验数据整理与分析 |
| 3.3 可靠性分析所需数据的整理与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 黄土边坡可靠指标和失效概率的计算 |
| 4.1 正交试验 |
| 4.2 基于拟静力有限元法的黄土边坡可靠性计算 |
| 4.3 目标失效概率下的黄土边坡设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于可靠性分析的黄土强度参数的反演分析 |
| 5.1 目标失效概率下土强度参数的反演 |
| 5.2 单一斜坡可靠性分析计算 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文的主要结论 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 作者简介 |
（6）基于Copula的互相关随机场模拟及土坡可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土体参数概率分布估计研究现状 |
| 1.2.2 土体参数空间变异性分析研究现状 |
| 1.2.3 边坡可靠度分析研究现状 |
| 1.3 现有研究的不足 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究目的及主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 土体参数概率分布函数估计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 土体参数边缘分布函数的确定 |
| 2.2.1 土体参数边缘分布模型 |
| 2.2.2 土体参数分布的随机波动性 |
| 2.2.3 信息扩散理论 |
| 2.3 土体参数联合分布函数估计 |
| 2.3.1 Copula理论 |
| 2.3.2 基于Copula函数的土体参数估计 |
| 2.4 基于二元信息扩散分布Copula模型的土体参数估计 |
| 2.5 工程实例 |
| 2.5.1 土体参数试验数据 |
| 2.5.2 土体参数最优边缘分布估计 |
| 2.5.3 土体参数联合分布估计 |
| 2.5.4 边缘分布及相关结构对联合分布的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 考虑参数互相关性的土坡可靠度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 边坡可靠度分析的基本原理 |
| 3.3 边坡可靠度分析的蒙特卡罗法 |
| 3.3.1 蒙特卡罗法 |
| 3.3.2 重要性抽样法 |
| 3.3.3 子集模拟法 |
| 3.4 基于二元信息扩散分布Copula模型的边坡可靠度分析 |
| 3.5 工程实例 |
| 3.5.1 土体参数试验数据 |
| 3.5.2 基于Copula函数的土体参数联合分布估计 |
| 3.5.3 基于MCS法的边坡可靠度分析 |
| 3.5.4 边缘分布不确定性对边坡可靠度的影响 |
| 3.5.5 相关性结构不确定性对边坡可靠度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于Copula的土体参数互相关随机场模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 随机场理论 |
| 4.2.1 随机场描述 |
| 4.2.2 各向异性随机场的波动范围及相关函数 |
| 4.2.3 随机场离散方法 |
| 4.3 土体参数的相关性 |
| 4.4 Copula视角下的互相关随机场模拟 |
| 4.4.1 独立横观各向同性随机场模拟 |
| 4.4.2 基于Copula函数的互相关随机场转换 |
| 4.4.3 互相关随机场模拟流程 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 算例介绍 |
| 4.5.2 二元互相关随机场的模拟 |
| 4.5.3 互相关系数对互相关随机场的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于互相关随机场的边坡可靠度分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 随机有限元法 |
| 5.3 基于互相关随机场的边坡可靠度分析 |
| 5.3.1 基于MATLAB-Python-ABAQUS的数据交互式使用 |
| 5.3.2 基于互相关随机场的随机有限元自动化分析程序 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 算例介绍 |
| 5.4.2 基于蒙特卡罗法的边坡可靠度随机有限元分析 |
| 5.4.3 相关系数对随机有限元分析的影响 |
| 5.4.4 波动范围对随机有限元分析的影响 |
| 5.4.5 参数变异性对随机有限元分析的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于HMC-SS的边坡可靠度高效分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于子集模拟的随机有限元计算方法 |
| 6.2.1 子集模拟法基本原理 |
| 6.2.2 Metropolis-Hastings算法 |
| 6.2.3 基于子集模拟的空间变异土坡可靠度分析流程 |
| 6.3 基于HMC-SS的随机有限元计算方法 |
| 6.3.1 哈密顿蒙特卡罗法原理 |
| 6.3.2 基于哈密顿蒙特卡罗的子集模拟方法 |
| 6.3.3 基于HMC-SS及互相关随机场的边坡可靠度分析框架 |
| 6.4 算例分析 |
| 6.4.1 算例介绍 |
| 6.4.2 结果验证及对比 |
| 6.5 工程实例 |
| 6.5.1 土体参数试验数据 |
| 6.5.2 土体参数概率分布估计 |
| 6.5.3 土体参数互相关随机场模拟 |
| 6.5.4 边坡可靠度高效分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士研究生期间主要相关成果 |
（7）基于椭球模型的土坡稳定性非概率可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 边坡稳定性分析研究现状 |
| 1.3 边坡可靠性评价国内外研究现状 |
| 1.3.1 概率可靠度分析方法 |
| 1.3.2 模糊可靠度分析方法 |
| 1.3.3 非概率可靠度分析方法 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第2章 非概率凸模型的特征及椭球域构建 |
| 2.1 非概率凸模型的理论基础 |
| 2.1.1 区间模型数字特征 |
| 2.1.2 椭球模型特征 |
| 2.2 不确定参数相关性近似建模 |
| 2.3 区间模型与椭球模型的关联 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于椭球模型的一阶近似可靠度分析 |
| 3.1 椭球模型的可靠度及MONTE CARLO模拟 |
| 3.2 椭球模型的一阶近似可靠度计算 |
| 3.2.1 椭球模型的标准化 |
| 3.2.2 基于设计点的非概率可靠性指标 |
| 3.2.3 一阶近似可靠度计算 |
| 3.3 算例与应用 |
| 3.3.1 数值算例 |
| 3.3.2 无限长边坡可靠度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于多项式响应面法的二阶近似可靠度分析 |
| 4.1 二阶近似可靠度分析方法 |
| 4.1.1 极限状态函数在设计点处的平均曲率 |
| 4.1.2 二阶近似可靠度计算 |
| 4.2 基于响应面法的二阶近似可靠度分析 |
| 4.2.1 多项式响应面函数的构建 |
| 4.2.2 基于M-P法的边坡稳定性系数计算 |
| 4.2.3 基于响应面法的二阶近似可靠度分析 |
| 4.3 算例与应用 |
| 4.3.1 数值算例 |
| 4.3.2 二维边坡可靠度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于ELM响应面法的非概率可靠度分析 |
| 5.1 极限学习机模型 |
| 5.2 ELM模型的求导 |
| 5.3 基于ELM的非概率可靠的分析流程 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 延安新区黄土边坡可靠度分析 |
| 5.4.2 黑方台黄土边坡可靠度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究的建议及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（8）基于Barton-Bandis非线性破坏准则的露天矿山边坡稳定性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 露天矿山边坡稳定性评价方法的研究现状 |
| 1.2.2 结构面抗剪强度准则的研究现状 |
| 1.2.3 目前研究发展趋势及存在问题 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 遵义市地理环境及工程地质概况 |
| 2.1 地理环境 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气候条件 |
| 2.2 工程地质概况 |
| 2.2.1 地层岩性 |
| 2.2.2 地质构造与区域活动性 |
| 2.2.3 水文地质条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 岩质边坡结构面抗剪强度参数分布统计 |
| 3.1 结构面统计测量与数据处理方法 |
| 3.1.1 结构面轮廓曲线绘制 |
| 3.1.2 结构面回弹值测定 |
| 3.1.3 结构面抗剪强度参数取值 |
| 3.2 抗剪强度参数分布统计 |
| 3.3 抗剪强度参数的敏感性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于Barton-Bandis准则的边坡稳定性极限平衡分析方法 |
| 4.1 传递系数法基本原理 |
| 4.1.1 条块受力分析 |
| 4.1.2 两种解法 |
| 4.1.3 两种解法的差异 |
| 4.1.4 传递系数法的不足 |
| 4.2 基于Barton-Bandis准则的极限平衡分析方法 |
| 4.2.1 等效抗剪强度参数获取方法 |
| 4.2.2 稳定性系数及剩余推力计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法 |
| 5.1 可靠性理论简介 |
| 5.2 蒙特卡洛模拟方法 |
| 5.2.1 基本思想 |
| 5.2.2 模拟步骤 |
| 5.3 基于Barton-Bandis准则的破坏概率分析方法 |
| 5.3.1 结构面抗剪强度参数的选取 |
| 5.3.2 稳定性系数计算 |
| 5.3.3 破坏概率计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 案例分析 |
| 6.1 工程地质概况 |
| 6.2 滑移面的确定 |
| 6.3 抗剪强度参数统计分布检验 |
| 6.3.1 概率密度函数 |
| 6.3.2 K-S检验 |
| 6.4 基于Barton-Bandis准则的边坡稳定性极限平衡分析 |
| 6.4.1 计算参数 |
| 6.4.2 计算模型 |
| 6.4.3 计算工况 |
| 6.4.4 计算结果分析 |
| 6.5 基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析 |
| 6.5.1 边坡破坏概率分析 |
| 6.5.2 基于传统极限平衡分析法的边坡稳定性分析 |
| 6.6 计算结果对比分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在校研究成果 |
| 在校参与项目 |
| 致谢 |
（9）渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 重力坝可靠度分析方法研究现状 |
| 1.2.2 随机有限元分析方法研究现状 |
| 1.2.3 渗流-应力耦合数值模拟研究现状 |
| 1.3 主要内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 考虑模糊性的重力坝稳定性随机有限元分析 |
| 2.1 研究框架 |
| 2.2 基于误差分析的三维工程地质统一模型 |
| 2.2.1 基于NURBS-TIN-BREP的三维精细地质建模数学模型 |
| 2.2.2 工程地质体曲面拟合技术 |
| 2.2.3 基于误差分析的NURBS地质曲面动态拟合方法 |
| 2.2.4 混凝土重力坝工程模型建模 |
| 2.3 重力坝坝基岩体参数模糊性分析 |
| 2.3.1 重力坝坝基岩体参数模糊性 |
| 2.3.2 基于信息熵的模糊性分析方法 |
| 2.4 考虑模糊性的重力坝随机有限元分析方法 |
| 2.4.1 重力坝坝基地质岩体空间变异性 |
| 2.4.2 考虑模糊性的随机场离散 |
| 2.5 算例研究 |
| 2.5.1 工程概况与计算模型 |
| 2.5.2 结果与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 考虑模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合分析 |
| 3.1 研究框架 |
| 3.2 渗流分析方法 |
| 3.2.1 渗流基本概念 |
| 3.2.2 渗流模拟数学模型 |
| 3.2.3 渗流计算模型的模糊性和随机性研究 |
| 3.3 考虑参数模糊性和随机性的渗流-应力耦合模型 |
| 3.3.1 参数模糊随机的渗流-应力耦合数学模型 |
| 3.3.2 考虑模糊随机的渗流-应力耦合模型的实现 |
| 3.4 算例研究 |
| 3.4.1 工程概况与计算模型 |
| 3.4.2 渗流分析与讨论 |
| 3.4.3 重力坝稳定性分析结果 |
| 3.4.4 对比分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于加权动态响应面与改进猫群算法的可靠度计算方法 |
| 4.1 研究框架 |
| 4.2 重力坝可靠度分析方法 |
| 4.3 加权动态响应面法 |
| 4.3.1 响应面法基本原理 |
| 4.3.2 加权动态响应面方法 |
| 4.3.3 方法验证 |
| 4.4 基于改进猫群算法的可靠指标计算方法 |
| 4.4.1 群体智能算法 |
| 4.4.2 猫群算法基本原理 |
| 4.4.3 改进的猫群算法 |
| 4.4.4 改进猫群算法验证 |
| 4.4.5 可靠指标计算 |
| 4.5 算例研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 渗流-应力耦合作用下重力坝稳定性模糊随机可靠度分析 |
| 5.1 研究框架 |
| 5.2 考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度分析 |
| 5.2.1 基本变量与极限状态模糊性分析 |
| 5.2.2 重力坝模糊随机可靠度分析方法 |
| 5.3 参数敏感性分析 |
| 5.3.1 局部敏感性分析方法 |
| 5.3.2 全局敏感性分析方法 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 工程应用 |
| 5.4.1 工程概述 |
| 5.4.2 工程地质模型与有限元模型 |
| 5.4.3 渗流与结构稳定性分析 |
| 5.4.4 响应面拟合与参数敏感性分析 |
| 5.4.5 考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（10）岩土工程稳定和变形问题中随机场方法的应用体系初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景和意义 |
| 1.2 岩土工程不确定性数据 |
| 1.2.1 数据来源 |
| 1.2.2 数据描述 |
| 1.2.3 数据复建 |
| 1.3 岩土工程不确定性分析 |
| 1.3.1 分析方法 |
| 1.3.2 稳定问题 |
| 1.3.3 变形问题 |
| 1.4 岩土工程不确定性评价 |
| 1.4.1 Bayesian方法 |
| 1.4.2 可靠度方法 |
| 1.5 研究支撑软件 |
| 1.5.1 稳定分析软件模块 |
| 1.5.2 变形分析软件模块 |
| 1.5.3 数值辅助软件模块 |
| 1.6 研究内容和技术路线 |
| 第2章 考虑不确定性的数据处理 |
| 2.1 数据定义 |
| 2.1.1 特征数据 |
| 2.1.2 先验统计数据 |
| 2.1.3 后验统计数据 |
| 2.2 数据获取 |
| 2.2.1 室内数据 |
| 2.2.2 现场数据 |
| 2.2.3 监测数据 |
| 2.3 数据凝练 |
| 2.3.1 随机场类别 |
| 2.3.2 随机场参数 |
| 2.3.3 变差函数 |
| 2.4 数据复建 |
| 2.4.1 Karhunen-Loeve展开方法 |
| 2.4.2 2D场地复建 |
| 2.4.3 3D场地复建 |
| 2.5 数据演进 |
| 2.5.1 场地信息化指标 |
| 2.5.2 Bayesian演进计算 |
| 2.6 Monte-Carlo模拟及平稳性 |
| 2.6.1 Monte-Carlo模拟实现 |
| 2.6.2 Monte-Carlo模拟平稳性 |
| 第3章 考虑不确定性的稳定分析 |
| 3.1 基于FELA的随机场 |
| 3.1.1 有限元极限分析原理 |
| 3.1.2 确定性分析结果特征 |
| 3.1.3 不确定性分析结果特征 |
| 3.2 层状边坡 |
| 3.2.1 层状边坡问题模型 |
| 3.2.2 层状边坡显式和隐式随机场实现 |
| 3.2.3 安全系数不确定性 |
| 3.2.4 滑动体积不确定性 |
| 3.3 支护结构 |
| 3.3.1 边坡支护结构问题模型 |
| 3.3.2 安全系数不确定性 |
| 3.3.3 滑动体积不确定性 |
| 3.3.4 支护结构破坏模式 |
| 3.3.5 基坑支护结构问题模型 |
| 3.3.6 特征随机场及破坏模式 |
| 3.3.7 变异系数的影响 |
| 3.3.8 基坑支护失效概率 |
| 3.4 渗透及降雨作用 |
| 3.4.1 考虑渗流的深基坑开挖模型 |
| 3.4.2 后验统计数据应用 |
| 3.4.3 深基坑开挖破坏模式 |
| 3.4.4 分步开挖不确定性风险 |
| 3.4.5 降雨作用分析模型 |
| 3.4.6 旱季开挖稳定分析 |
| 3.4.7 Comsol模拟降雨条件 |
| 3.4.8 雨季开挖稳定分析 |
| 3.5 群桩基础 |
| 3.5.1 Optum G3 群桩基础模型 |
| 3.5.2 竖向稳定不确定性 |
| 3.5.3 水平稳定不确定性 |
| 3.6 隧道下穿线状构筑物 |
| 3.6.1 Optum G3 隧道下穿线状构筑物模型 |
| 3.6.2 交通线状构筑物破坏模式及扰动评价 |
| 第4章 考虑不确定性的变形分析 |
| 4.1 基于EPA的随机场 |
| 4.1.1 弹塑性分析原理 |
| 4.1.2 地基沉降模型 |
| 4.1.3 不确定性分析结果特征 |
| 4.2 层状边坡 |
| 4.2.1 层状边坡模型 |
| 4.2.2 层状边坡变形模式 |
| 4.2.3 层状边坡特征位置变形规律 |
| 4.2.4 刚度参数变异系数的影响 |
| 4.3 层状边坡支护结构 |
| 4.3.1 层状边坡支护结构模型 |
| 4.3.2 边坡支护措施效果比较 |
| 4.3.3 相同支护措施边坡变形分布规律 |
| 4.3.4 相异支护措施特征点变形分布规律 |
| 4.4 考虑渗透作用深基坑开挖 |
| 4.4.1 深基坑分步开挖模型 |
| 4.4.2 深基坑分步开挖变形模式 |
| 4.4.3 深基坑坑底隆起 |
| 4.4.4 深基坑侧壁变形分布 |
| 4.4.5 深基坑墙底土体变形 |
| 4.4.6 深基坑周边土体变形 |
| 4.4.7 挡墙支护结构内力规律 |
| 4.5 基坑扰动周边构筑物 |
| 4.5.1 基坑开挖扰动周边构筑物模型 |
| 4.5.2 基坑分步开挖变形情况 |
| 4.5.3 扰动既有建筑物 |
| 4.5.4 扰动既有隧道结构 |
| 4.6 群桩基础 |
| 4.6.1 Plaxis群桩基础模型 |
| 4.6.2 竖向刚度不确定性 |
| 4.6.3 水平刚度不确定性 |
| 4.7 隧道上盖线状构筑物 |
| 4.7.1 Plaxis隧道上盖线状构筑物模型 |
| 4.7.2 交通线状构筑物不均匀沉降评价 |
| 第5章 可靠性评价体系 |
| 5.1 模拟数据提取 |
| 5.1.1 统计数据提取及极端情况抽调 |
| 5.1.2 概率指标工具生成 |
| 5.1.3 数据对比方式及表征 |
| 5.2 直接评价法 |
| 5.2.1 评价方法建立基础 |
| 5.2.2 直接评价法应用过程 |
| 5.3 可靠指标法 |
| 5.3.1 评价方法建立基础 |
| 5.3.2 可靠指标法应用过程 |
| 第6章 复理石边坡不确定性分析案例 |
| 6.1 数据处理 |
| 6.1.1 场地概况 |
| 6.1.2 地勘数据及结构指标 |
| 6.1.3 随机场建立 |
| 6.1.4 数据演进 |
| 6.2 稳定分析 |
| 6.2.1 雨旱两季边坡极端情况及隧道结构风险分析 |
| 6.2.2 雨旱两季风险分析概率分布及统计指标对比 |
| 6.3 变形分析 |
| 6.3.1 雨旱两季岩土整体变形分布和结构局部变形分布 |
| 6.3.2 雨旱两季边坡最大位移概率分布及统计指标 |
| 6.4 可靠性评价 |
| 6.4.1 桩板墙体系风险直接评价 |
| 6.4.2 桩板墙体系变形直接评价 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、边坡整体稳定的可靠性分析方法（论文参考文献）
- [1]基于随机场的边坡开挖可靠性分析及支护设计[D]. 白少鹏. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于滑带土特性及可靠度理论的库岸边坡稳定性研究[D]. 何国顺. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]基于主动学习Kriging方法的非平稳随机场边坡可靠性分析[D]. 柳慧卿. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]曹村水库右坝肩软硬互层岩质边坡稳定性分析与处理措施研究[D]. 王祖玉. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [5]黄土斜坡地震稳定性系数的可靠性分析[D]. 张莹允. 防灾科技学院, 2020(08)
- [6]基于Copula的互相关随机场模拟及土坡可靠度分析[D]. 周鑫隆. 武汉理工大学, 2020
- [7]基于椭球模型的土坡稳定性非概率可靠度分析[D]. 鄢好. 成都理工大学, 2020(04)
- [8]基于Barton-Bandis非线性破坏准则的露天矿山边坡稳定性分析方法研究[D]. 陈欢欢. 绍兴文理学院, 2020(02)
- [9]渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析[D]. 朱晓斌. 天津大学, 2019(01)
- [10]岩土工程稳定和变形问题中随机场方法的应用体系初探[D]. 吴志轩. 清华大学, 2019