基于随机响应面法的边坡系统可靠度分析

摘要：

提出了一套基于随机响应面法的边坡系统可靠度分析方法.该方法首先从大量潜在滑动面中筛选出代表性滑动面.针对每条代表性滑动面,采用Hermite多项式展开建立其安全系数与土体参数间的非线性显式函数关系(即随机响应面).然后,采用直接蒙特卡洛模拟计算边坡系统失效概率.在蒙特卡罗模拟中,采用所有代表性滑动面的随机响应面计算每一组样本所对应的边坡最小安全系数.最后,以两个典型多层边坡系统可靠度问题为例验证了该方法的有效性.结果表明:文中提出的边坡系统可靠度分析方法能够有效地识别边坡代表性滑动面,具有较高的计算精度和效率,并且确定代表性滑动面时无需计算滑动面间的相关系数.同时该方法可以有效地计算低失效概率水平的边坡系统可靠度,为含相关非正态参数的边坡系统可靠度问题提供了一条有效的分析途径.此外,多层边坡可能同时存在多条潜在滑动面,基于单一滑动面(如临界确定性滑动面)或者部分代表性滑动面进行边坡系统可靠度分析均会低估边坡失效概率.

关键词：边坡稳定、系统可靠度、随机响应面、蒙特卡罗模拟、相关非正态随机变量

所属期刊栏目：36

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家杰出青年科学基金项目No.51225903;国家重点基础研究发展计划973项目No.2011CB013506;国家自然科学基金项目No.51329901.

在线出版日期：2015-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：809-818