考慮參數(shù)空間變異性的非飽和土坡可靠度分析
本文選題:邊坡 切入點:非飽和滲流 出處:《巖土力學》2014年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:在考慮多個土體參數(shù)空間變異性的基礎(chǔ)上,提出了基于拉丁超立方抽樣的非飽和土坡穩(wěn)定可靠度分析的非侵入式隨機有限元法。利用Hermite隨機多項式展開擬合邊坡安全系數(shù)與輸入?yún)?shù)間的隱式函數(shù)關(guān)系,采用拉丁超立方抽樣技術(shù)產(chǎn)生輸入?yún)?shù)樣本點,通過Karhunen-Loève展開方法離散土體滲透系數(shù)、有效黏聚力和內(nèi)摩擦角隨機場,并編寫了計算程序NISFEM-KL-LHS。研究了該方法在穩(wěn)定滲流條件下非飽和土坡可靠度分析中的應用。結(jié)果表明:非侵入式隨機有限元法為考慮多個土體參數(shù)空間變異性的非飽和土坡可靠度問題提供了一種有效的分析工具。土體滲透系數(shù)空間變異性和坡面降雨強度對邊坡地下水位和最危險滑動面位置均有明顯的影響。當降雨強度與飽和滲透系數(shù)的比值大于0.01時,邊坡失效概率急劇增加。當土體參數(shù)變異性或者參數(shù)間負相關(guān)性較大時,忽略土體參數(shù)空間變異性會明顯高估邊坡失效概率。
[Abstract]:On the basis of considering the spatial variability of soil parameters, A non-invasive stochastic finite element method for stability reliability analysis of unsaturated soil slope based on Latin hypercube sampling is presented. The implicit function relationship between slope safety factor and input parameters is fitted by Hermite stochastic polynomial expansion. Latin hypercube sampling technique is used to generate input parameter sample points, and Karhunen-Lo 貓 ve expansion method is used to discretize soil permeability coefficient, effective cohesion force and internal friction angle random field. The calculation program NISFEM-KL-LHSis developed. The application of this method to the reliability analysis of unsaturated soil slope under steady seepage condition is studied. The results show that the non-invasive stochastic finite element method is a non-saturated method that takes into account the spatial variability of soil parameters. The spatial variability of soil permeability coefficient and rainfall intensity of slope have obvious influence on the slope groundwater level and the position of the most dangerous sliding surface. And when the ratio of permeability coefficient is greater than 0.01, When the variation of soil parameters or the negative correlation between parameters is large, ignoring the spatial variability of soil parameters will obviously overestimate the slope failure probability.
【作者單位】: 武漢大學水資源與水電工程科學國家重點實驗室;武漢大學水工巖石力學教育部重點實驗室;香港科技大學土木與環(huán)境工程系;
【基金】:國家杰出青年科學基金項目(No.51225903) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(No.2011CB013506) 教育部博士研究生學術(shù)新人獎資助項目(No.5052012206001)
【分類號】:TU43
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,本文編號:1611420
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