河南理工大学土木工程毕业论文.pdfVIP

边坡工程可靠度分析方法研究

摘要：此文以可靠度理论为基础，考虑土体材料的随机特性,提出了应用于边坡工程

可靠度分析的蒙特卡罗法的基本思路，岩土工程中基本变量大多数都为互相关，通常土性

参数、之间存在负相关性，因此在计算边坡稳定失效概率时要考虑其相关性.Monte—Carlo

模拟法是求解失效概率和可靠度指标较为精确的方法。此文用Monte-Carlo求解相关空间

中失效概率和可靠度指标的计算模拟方法，并编制了相应的程序。

关键词：边坡工程;可靠度指标；相关变量；蒙特卡罗方法

Abstract：Basedonthetheoryofreliabilityandtheconsiderationofstochasticpropertiesof

soil，thebasicideaabouttheMonte—Carlomethodusedtoanalyzethereliabilityofslope

engineeringispresentedinthisdissertation.Thefoundamentalvariablesingeo-engineeringare

correlated。Itisnecessarytotaketheircorrelationintoconsiderationwhichcalculatingthe

reliabilityindex。Monte-Carlosimulationisanaccuratetechniqueforestimatingfailure

probabilityandreliabilityindexoftheslopestability。Inthisdissertation,Monte—Carlo

methodisappliedtocalculateandfromaspaceofcorrelatedvariables。Theappliedprogram

isdevelopedtocalculatethecorrespondingreliabilityindex。

Keywords:slopeengineering;reliabilityindex；correlatedvariable；Monte-Carlomethod

目录

一、绪论4

1.1边坡工程可靠度分析的必要性［1］4

1.2边坡工程可靠度分析研究现状7

二、基本理论10

2。1边坡工程可靠度分析的基本方法10

2。2用瑞典法建立极限状态方程13

2。4产生给定随机变量分布类型的随机数14

2。5相关变量条件下蒙特卡罗模拟法15

三、工程实例18

四、结语与展望20

附录23

参考资料23

一、绪论

1。1边坡工程可靠度分析的必要性[1]

边坡工程可靠度分析是上世纪六十年末代发展起来的评价边坡工程状态的新方法.它

把边坡岩体性质、荷载、地下水、破坏模式、计算模型等作为不确定性量（图1—1),借鉴

结构工程可靠度理论方法,结合边坡工程的具体情况，用可靠指标或破坏概率(或可靠概率)

描述边坡工程状态的理论体系。与传统的确定性理论比较，它能更好地反映边坡工程的实

际状态,正确合理地解释许多用确定性理论无法解释的工程问题，因此引起国内外有关人广

泛关注.

边坡工程可靠度分析之所以能够产生和发展并逐渐为广大工程技术人员所接受，是由

于工程设计和分析中不可避免地要涉及到大量的不确定性因素，如岩体性质、荷载、破坏

机理等。这些不确定性因素按其成因大致可以分为四大类：物理不确定性、统计不确定性、

模型不确定性和人为过失造成的不确定性等。

在具体的边坡工程分析中，可以概述如下：

(一）岩层（土层)剖面与边界条件的不确定性

在边坡分析中，首先要知道边坡中包含的各岩层及其厚度变化等情况，从理论上讲，

如果有足够多的测点或钻孔信息是可以精确地描述它们的.事实上，由于岩层出露条件和钻

孔工作量的局限，人们是很难精确描述它们的，必然会加入一些人