岩土参数最优概率分布推断方法及判别准则的研究-岩石力学与工程学报.PDF

第35 卷 第 12 期 岩石力学与工程学报 Vol.35 No.12 2016 年 12 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec .，2016 岩土参数最优概率分布推断方法及判别准则的研究 1，2 1 1，2 宫凤强 ，黄天朗 ，李夕兵 (1. 中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083 ；2. 中南大学 高等研究中心，湖南 长沙 410083) 摘要：为了获得岩土参数概率分布的最佳推断方法，首先考虑岩土参数均为非负值的特性，提出以“3σ”准则为 基础并考虑样本数据偏度进行调整的积分区间确定方法；以 5 组典型岩土参数作为基本信息，利用经典分布拟合 法、最大熵法、一般多项式逼近法、正交多项式逼近法和正态信息扩散法分别对其概率分布函数进行了推断，并 根据 K-S 检验法进行检验。通过所得概率分布的检验值、累积概率值和函数曲线的对比，研究上述方法的优劣。 结果表明：与经典分布拟合法相比，其他 4 种方法的检验值普遍较小，均克服了经典分布无法反应样本随机波动 性的缺陷，并且满足累积概率值等于 1 的要求。但最大熵法的检验值存在大于经典分布检验值的情况，一般多项 式和正交多项式方法的概率密度函数则在样本数据局部分布区间存在负值情况。正态信息扩散法不存在上述缺陷， 而且该方法得到的检验值最小，累积概率值始终为 1，并可以随着样本的波动呈现多峰状态，拟合精度最高，是 一种比较理想的最佳推断方法。最后给出了岩土参数最优概率分布的判别准则。 关键词：岩土力学；岩土参数；可靠度分析；概率分布；随机波动性；拟合方法；正态信息扩散法 中图分类号：TU 43 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2016)12 –2452 –09 Research on approximation method and discriminative criterion of the optimal probability distribution of geotechnical parameters 1，2 1 1，2 GONG Fengqiang ，HUANG Tianlang ，LI Xibing (1. School of Resources and Safety Engineering Central South University Changsha Hunan 410083 China ， ， ， ， ； 2. Center for Advanced Study，Central South University，Changsha，Hunan 410083 ，China) Abstract ：In order to obtain the optimal probability distribution of geotechnical parameters，the non-negative characteristics of the parameter values was firstly considered and an integral distribution interval s