基于有限元的土质边坡随机可靠度分析

摘要

近年来,随着地震和暴雨的频繁发生,我国的滑坡灾害趋于严重。如果能合理判断边坡的稳定性,及早提出预防加固措施,就能显著降低滑坡灾害造成的损失。由于边坡工程的荷载环境、施工条件、材料特性等因素都具有随机性,因此本文采用可以考虑这些随机因素影响的随机可靠度方法对土质边坡的稳定性问题进行研究。
　　首先,将随机分析理论、有限元理论和结构可靠度分析理论相结合,采用局部平均的随机场离散方法、有限元位移分析方法和蒙特卡罗可靠度计算方法,结合土质边坡工程实例,建立了土质边坡的有限元随机可靠度分析模型,计算了土质边坡的随机可靠度指标及失效概率,评价了土质边坡的稳定性。
　　其次,采用基于有限元的蒙特卡罗随机可靠度分析方法,对边坡的模型尺寸、土体的相关距离、土性参数(容重、黏聚力、内摩擦角)的变异性和相关性等因素对土质边坡随机可靠度的影响进行分析,总结了各因素对土质边坡随机可靠度指标及失效概率的影响规律。
　　最后,针对蒙特卡罗随机可靠度分析方法的不足,引入径向基函数神经网络,提出一种改进的基于径向基函数神经网络的土质边坡随机可靠度分析方法。结合具体工程实例进行分析,将分析结果与蒙特卡罗随机可靠度分析法的结果进行比较,验证了该法的可行性,并分析了误差产生的原因。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要内容

2 边坡可靠度的分析方法

2.1 边坡可靠度的基本概念

2.2 可靠度分析基本方法

2.3 可靠度分析途径

3 随机有限元法基本原理

3.1 随机场的离散

3.2 随机有限元分析方法

4 土质边坡随机可靠度分析

4.1 分析方法及程序

4.2 土质边坡实例分析

4.3 相关距离对边坡随机可靠度的影响分析

4.4参数变异对边坡随机可靠度的影响分析

4.5参数相关性对边坡随机可靠度的影响分析

4.6 模型尺寸对边坡随机可靠度的影响分析

5 改进的土质边坡随机可靠度分析方法

5.1 RBF神经网络原理

5.2基于RBF的边坡随机可靠度分析方法

5.3 土质边坡实例分析

6 结论与展望

6.1 主要工作及结论

6.2 展望

致谢

参考文献