【摘要】：在邊坡穩(wěn)定性分析中,對于可靠度理論的應用已有較多的研究。其中較為重要的研究課題之一是在進行邊坡可靠度分析時考慮邊坡漸進破壞機理。 本文首先歸納了土性參數(shù)不確定性的四種來源,其中最基本的不確定性因素是土性參數(shù)變異性,而其空間變異性更是不能忽略,故而引入了隨機場理論。在理論應用前先用最小二乘法將試驗數(shù)據(jù)中的趨勢分量剔除。用改進的相關函數(shù)法,并結合遞推空間法,找出兩條曲線的交點作為平穩(wěn)點來計算相關距離值,其值比用遞推空間法求得的相關距離略大。同時,該法得到的空間變異系數(shù)低于點變異系數(shù),又高于直接用遞推空間法求得的值,結果更合理,且偏安全。在此基礎上,得到了考慮土體變異性與系統(tǒng)不確定性的變異系數(shù)綜合計算式。 接著,根據(jù)不同的荷載條件以及四種不同的穩(wěn)定性計算方法,即Fellenius法、簡化Bishop法、傳遞系數(shù)法和嚴格條分法,對安全余量的表達式進行推導。根據(jù)前人提出的應變軟化邊坡漸進破壞模型,考慮兩個抗剪強度參數(shù)的不確定性,且沒有假定破壞從坡腳開始,或從坡頂開始的情況下,推導了更符合實際、且具普遍意義的應變軟化邊坡漸進破壞的概率計算公式。研究不同的安全余量表達式對邊坡局部破壞概率、破壞傳遞路徑以及整體漸進破壞概率的影響。結果表明,較于Fellenius法和簡化Bishop法,傳遞系數(shù)法無論是在計算安全系數(shù)、或是在計算局部破壞概率、破壞路徑以及整體漸進破壞概率時,得到的結果都與嚴格條分法更為接近,且計算簡便,計算量比嚴格條分法少。 最后,簡單介紹了土性參數(shù)空間變異性的模擬方法。系統(tǒng)地研究分析了土性參數(shù)固有變異性、相關距離、相關函數(shù)型式以及系統(tǒng)不確定因素對局部破壞概率、破壞路徑以及整體漸進破壞概率的影響規(guī)律。分析了在隨機場模型下,局部破壞概率對上述幾個不確定因素的敏感性,找到在不同的參數(shù)統(tǒng)計值下,邊坡發(fā)生初始破壞的位置,對其進行加固處理以期能預防漸進破壞的發(fā)生。
【圖文】：

2.3.1趨勢函數(shù)利用隨機變量模擬土層，在統(tǒng)計參數(shù)變異性指標時，圖2.1 (a)和圖2.1(b)將得到相同的結果，這顯然與其真實的土性不符。圖2.1 (a)中顯示的不確定性明顯大于圖2.1(b),這是由于圖2.1(b)中存在明顯的確定性趨勢分量。smi 測試值—XT"7一 “一一\ ./ 、/??V.. V .? ? ??? ? ?? ? ?務1 ? ? ?sa ? * ? ?gs” s(a) (b)圖2.1沿深度方向土性參數(shù)不同的變異摸式Phoon & Kulhawy (1999)將土性參數(shù)表示成一個趨勢函數(shù)和一個隨機波動函數(shù)的和，為了表述上的方便，本文以一維隨機場為例進行分析：Y{Z) = Y{Z) + Y{Z) (2.13)式中，Z表示深度坐標，F(xiàn)(z)為趨勢函數(shù)，；F(z)為隨機波動函數(shù)。趨勢分量可以通過回歸分析得到，故土性參數(shù)的不確定性僅包含在隨機波動分量中。在實際工程中，采用由隨機波動分量統(tǒng)計得到的各階距指標才能避免出現(xiàn)高的變異性

(3)考慮空間變異性當懫用平穩(wěn)性較好，，可信度較高的遞推空間法時，可得到圖2.3所示的1\?)~?曲線圖，其擬合曲線的函數(shù)表達式為r(n) = 1.67e"^_6”+0.15e』°<^”，平穩(wěn)點取 w=20 時，r(n)=0.1357。23
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU43

【參考文獻】

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本文編號：2525179