[1]张凌晨,白建强,侯瑞凯,等. 可靠度理论在边坡工程中的应用研究[J].湖北工业大学学报,2021,(1):94-99.
　ZHANG Lingchen,BAI Jianqiang,HOU Ruikai,et al. Application Research of Reliability Theory in Slope Engineering[J].,2021,(1):94-99.
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 可靠度理论在边坡工程中的应用研究()
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《湖北工业大学学报》[ISSN:1003-4684/CN:42-1752/Z]

卷:
期数:
2021年第1期
页码:
94-99
栏目:
湖北工业大学学报
出版日期:
2021-02-18

文章信息/Info

Title:
 Application Research of Reliability Theory in Slope Engineering
文章编号:
1003-4684(2021)01-0094-06
作者:
 张凌晨1; 白建强2; 侯瑞凯3; 卿 菁1; 卢应发1
1 湖北工业大学 土木建筑与环境学院， 湖北 武汉 430068；
2 中铁大桥局第七工程有限公司，湖北 武汉 430050；
3 大连理工大学工程抗震研究所， 辽宁 大连 116024
Author(s):
 ZHANG Lingchen1;  BAI Jianqiang2;  HOU Ruikai3;  QING Jing1;  LU Yingfa1
1 School of Civil Engineering, Architecture and Environment, Hubei Univ. of Tech., Wuhan 430068, China;
2 The 7th Engin. Co., Ltd., China Railway Major Bridge Engin. Group, Wuhan 430050,China;
3 Institute of Earthquake Engineering, Dalian Univ. of Tech., Dalian 116024,China
关键词:
 ; 边坡;  可靠度理论;  蒙特卡洛法;  一次二阶矩中心点法;  罗森布鲁斯法
Keywords:
 ; slope;  reliability theory;  Monte Carlo method;  first order second moment center point method;  Rosenbluth method
分类号:
TU416.1
文献标志码:
A
摘要:
 为减少或最大程度地消除边坡稳定分析中的不确定性，研究了起源于不确定性的工程结构可靠度理论，并分析了其基本原理。从边坡稳定性分析的特征出发，类比结构可靠性分析方法，建议分别使用两种适用于边坡稳定及可靠性分析的状态方程以研究功能函数形式对边坡可靠性分析的影响。然后，对结构可靠性分析中常用的蒙特卡洛模拟法、一次二阶矩中心点法和罗森布鲁斯法的基本原理及应用特点进行了研究。最后，基于边坡稳定性分析的平滑动面法，分别运用三种可靠性分析方法对实例边坡在不同应力状态下的可靠度及稳定系数均值进行了计算分析。分析结果表明：蒙特卡洛法、一次二阶矩中心点法和罗森布鲁斯法计算的边坡可靠度能够较好地描述不同应力状态下实例边坡的可靠性与稳定性的变化规律；其中，罗森布鲁斯法基于安全系数功能函数计算的可靠度值最小。
Abstract:
 In order to reduce or mostly eliminate the uncertainty in the analysis of slope stability, the reliability theory of engineering structure originated from uncertainty is studied and its basic principle is analyzed. Secondly, based on the characteristics of the stability analysis of slope and analogy to structure reliability analysis method, two kinds of state equations suitable for the stability and reliability analysis of slope are suggested to be used in researching the influence of the form of performance function on the reliability analysis of slope. Then, the basic principles and application characteristics of Monte Carlo method (MCM), first order second moment center point method (CPM) and Rosenblueth method(RM) often used in structural reliability analysis are researched. Finally, based on the method with flat slip surface for slope stability analysis, three kinds of reliability analysis methods are used to calculate and analyze the reliability and mean value of stability coefficient of an example slope under different stress states. The analysis results indicate that the slope reliability calculated by Monte Carlo method (MCM), first order second moment center point method (CPM) and Rosenblueth method (RM) can describe the change law of reliability and stability of the slope under different stress states; and the reliability value calculated by Rosenblueth method (RM) based on the safety coefficient function is the smallest.

参考文献/References:

[1] 王安正.压力分散型锚索锚固技术研究[D].长沙：中南大学，2010.
[2] 张罗丹.高桩码头工程仿真与安全理论及关键技术[D].南京：东南大学，2015.
[3] 李靖.基于体系可靠度的平面钢框架优化设计[D].长沙：湖南大学，2008.
[4] 白清源.基于蒙特卡洛法的滑坡稳定性分析及加固工程优化设计研究[D].西安：长安大学，2018.
[5] 马显春.基于可靠性理论的边坡稳定性评价研究[D].西安：长安大学，2006.
[6] 廖军.差异性信息条件下公路边坡设计方法研究[D].成都：西南交通大学，2012.
[7] 张丽波，郭将，刘晓.响应面法与蒙特卡洛法边坡可靠性评价方法对比研究[J].武汉大学学报（工学版），2016，49（5）：779-786.
[8] 张浮平，曹子君，唐小松，等.基于蒙特卡罗模拟的高效边坡可靠度修正方法[J].工程力学，2016，33（7）：55-64.
[9] 李亮，褚雪松，袁长丰.快速蒙特卡罗法及其在土坡可靠度分析中的应用[J].煤炭学报，2013，38（9）：1576-1582.
[10] 郑超，杨天鸿，刘洪磊，等.大孤山铁矿边坡岩体结构数字识别及力学参数研究[J].煤炭学报，2011，36（3）：383-387.
[11] 李育超，凌道盛，陈云敏，等.蒙特卡洛法与有限元相结合分析边坡稳定性[J].岩石力学与工程学报，2005，24（11）：1933-1941.
[12] 陈云敏，李育超，凌道盛.蒙特卡洛法与有限元结合搜索边坡临界滑动面[J].岩土力学，2004，25（S2）：75-80.
[13] 罗文强，晏同珍.蒙特卡洛模拟方法在斜坡稳定性评价中的应用[J].地球科学，1997，22（6）：111-118.
[14] 黄景华，陈朝晖，莫玻，等.参数特性及分布形式对边坡稳定可靠性的影响分析[J].四川大学学报（工程科学版），2014，46（3）：23-30.
[15] 吕玺琳，钱建固，吕龙，等.边坡模糊随机可靠性分析[J].岩土力学，2008，29（12）：3437-3442.
[16] 徐鼎平，朱大鹏.太和铁矿西端帮冰碛土边坡稳定性分析方法研究[J].岩石力学与工程学报，2008（S2）：3335-3340.
[17] 范雷，唐辉明，胡斌，等.二元函数逼近在斜坡可靠度分析中的应用研究[J].岩土力学，2008（3）：624-628.
[18] 罗文强，龚珏，杨瑞琰.一次二阶矩方法在斜坡稳定性概率评价中的应用[J].地球科学，1998（6）：96-99.
[19] 章建军，陈传尧，揭敏，等.边坡抗滑稳定可靠性分析[J].华中理工大学学报，1997,25（4）：90-92.
[20] 罗文强，龚珏.Rosenblueth方法在斜坡稳定性概率评价中的应用[J].岩石力学与工程学报，2003，22（2）：232-235.
[21] 盛骤，谢式千，潘承毅.概率论与数理统计 第四版[M].北京：高等教育出版社，2008.
[22] 姚振武，陈东伟.土坡稳定可靠度分析[J].岩土工程学报，1994，16（2）：80-87.
[23] 宫凤强，黄天朗，李夕兵.岩土抗剪强度参数的最优概率分布函数推断方法[J].岩土工程学报，2016，38（S2）：204-209.
[24] 贡金鑫，魏巍巍.工程结构可靠性设计原理[M].北京，机械工业出版社，2007.
[25] 赵国藩.工程结构可靠性理论与应用[M].大连：大连理工大学出版社，1996.
[26] Rosenblueth E. Point estimate for probability moments[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1975，72（10）：3812-3814.

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备注/Memo

备注/Memo:
［收稿日期］ 2020-05-23
［基金项目］ 国家自然科学基金（41372363；41641027）；三峡后续工作地质灾害防治项目（0001212015CC60005）；湖北省科技厅自然科学基金项目（2017ACA188）
［第一作者］ 张凌晨(1994-)， 男， 湖北随州人，湖北工业大学硕士研究生，研究方向为岩土力学理论及其工程应用
更新日期/Last Update: 2021-02-19