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考虑参数空间变异性边坡可靠度分析的Kriging方法
  • ISSN号:1671-8844
  • 期刊名称:《武汉大学学报:工学版》
  • 时间:0
  • 分类:TU43[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072
  • 相关基金:国家杰出青年基金项目(编号:51225903);国家重点基础研究发展计划973项目(编号:2011CB013506);国家自然科学基金项目(编号:51329901)
中文摘要:

提出了考虑土体参数空间变异性边坡可靠度分析的Kriging方法.采用拉丁超立方抽样方法产生样本点,通过Karhunen-Loève(KL)级数展开方法离散土体抗剪强度参数相关对数随机场.基于有限元滑面应力法计算边坡安全系数,利用Kriging模型的优良特性拟合边坡可靠度分析的功能函数,在此基础上采用蒙特卡洛方法计算边坡失效概率,并编写了计算程序.最后研究了该方法在2个边坡可靠度分析中的应用.结果表明:与其他方法相比,该方法在考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析中不仅计算效率高,而且精度也较好,为解决复杂边坡可靠度问题提供了一种新的有效的分析工具.忽略土体参数空间变异性并不一定会导致对边坡可靠度的保守估计,同时应准确地估计抗剪强度间的互相关性.

英文摘要:

A new method is proposed for reliability analysis of slope stability considering spatial variability of soil parameters based on the Kriging model.The Latin hypercube sampling method is employed to generate sampling points.The Karhunen-Loève(KL) expansion method is used to discretize correlated lognormal random fields of shear strength parameters.The factor of safety is calculated using the finite element method.The proposed method can well fit the actual performance function for slope reliability analysis using a Kriging model,which has an excellent modeling capability.The probability of slope failure is then estimated using Mote Carlo simulation based on the Kriging model.A computer program is developed.Two illustrative examples of reliability analysis of soil slope stability are investigated to demonstrate the validity of the proposed method.The results indicate that the proposed method can effectively evaluate the reliability of slope stability considering spatially varying soil parameters.Compared with other methods,this method can provide one effective way for solving complex slope reliability problems.Ignoring the spatial variability of soil properties would not always lead to conservative estimation of slope reliability.In addition,the cross-correlation between the cohesion and friction angle should be accurately estimated.

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期刊信息
  • 《武汉大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:武汉大学
  • 主编:李晓红
  • 地址:武汉市 珞珈山
  • 邮编:430072
  • 邮箱:ejwhu@whu.edu.cn
  • 电话:027-68755516 68752082
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-8844
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1675/T
  • 邮发代号:38-18
  • 获奖情况:
  • 水利工程类核心期刊,全国优秀高校自然科学学报,湖北省优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11402