基于广义子集模拟的土坡系统可靠度分析

摘要：

如何有效地评价边坡的系统可靠度并识别出对边坡稳定性具有重要影响的关键滑面一直是边坡稳定性分析的关键问题.提出了基于广义子集模拟的边坡系统可靠度分析方法及代表性滑面识别方法,并推导了基于广义子集模拟的边坡系统可靠度计算公式及边坡中滑面对边坡系统失效的相对贡献量化公式.基于广义子集模拟计算结果,采用概率网络评价方法识别边坡代表性滑面.以一个双层黏性土坡和芝加哥国会切坡算例验证了所提方法的有效性.结果表明:提出的基于广义子集模拟的边坡系统可靠度分析方法可有效地估计边坡系统及其单一滑面的失效概率,对于具有低失效概率水平边坡可靠度的求解,其计算效率明显优于传统蒙特卡洛模拟方法.此外,对于单个失效模式而言,广义子集模拟与子集模拟计算效率相当.对于多个失效模式的失效概率计算问题,广义子集模拟不需要重复对每个失效模式失效概率进行计算,计算效率明显优于子集模拟.提出的代表性滑面选择方法是在系统失效概率及单滑面失效概率的高效计算基础上实现的,代表性滑动面能够较好地代表边坡系统失效,从而有效地降低了边坡系统失效概率对代表性滑面数目及代表性滑面失效概率估计准确性的依赖性.

关键词：边坡、广义子集模拟、概率网络评价、系统可靠度、潜在滑动面、代表性滑面

所属期刊栏目：39

分类号：P642.22(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家自然科学基金项目51329901,51579190,51679174,51528901;湖北省自然科学基金创新群体项目No.2014CFA001.This work was supported by the National Natural Science Foundation of China51329901,51579190,51679174,51528901;the Natural Science Foundation of Hubei Province of China2014CFA001

在线出版日期：2018-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：957-966,984