基于隨機場的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、邊坡穩(wěn)定性分析在巖土工程中是一個十分經(jīng)典的問題，也是現(xiàn)實工程中經(jīng)常遇到的問題，對邊坡的既合理又準(zhǔn)確的穩(wěn)定性分析是評價邊坡穩(wěn)定性的一個發(fā)展趨勢。由于傳統(tǒng)的極限平衡分析方法得到的安全系數(shù)未能充分的考慮土性參數(shù)的不確定性因素，因此在邊坡穩(wěn)定性分析中引入隨機場理論具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本文在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上引入了可靠性分析方法。首先通過結(jié)合傳統(tǒng)分析方法和可靠性分析方法，來分析土性參數(shù)的變異系數(shù)對邊坡的可靠度指標(biāo)的影響；其次用隨機場

2、來模擬土性參數(shù)的實際情況，并結(jié)合有限元分析方法來評估邊坡的穩(wěn)定性。主要研究成果如下：
　?。?）確定邊坡可靠度指標(biāo)和土性參數(shù)的變異系數(shù)之間的關(guān)系。在傳統(tǒng)的Bishop法的基礎(chǔ)上，結(jié)合可靠度分析方法中的Monte-Carlo法，通過Matlab編程來實現(xiàn)土性參數(shù)對可靠度指標(biāo)影響的分析過程。邊坡的可靠度指標(biāo)β和土性參數(shù)黏聚力c、內(nèi)摩擦角φ的變異系數(shù)δc、δφ呈負(fù)相關(guān)。
　?。?）基于隨機有限元中的隨機場理論來評估邊坡的穩(wěn)定性。對

3、邊坡進(jìn)行隨機場離散和有限元劃分，根據(jù)已知分布的參數(shù)進(jìn)行隨機抽樣，把獲得所需的參數(shù)值賦給隨機場的局部平均單元。求出邊坡的位移、應(yīng)力、安全系數(shù)。把最終計算出的安全系數(shù)與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較，通過計算結(jié)果和計算精度來驗證此方法的可行性。通過分別考慮土性參數(shù)彈性模量、黏聚力、內(nèi)摩擦角的空間變異性發(fā)現(xiàn)：邊坡x方向的位移在邊坡坡腳處最大然后從左到右逐漸減小。y方向的位移坡頂最大，然后從上到下依次遞減。最大主應(yīng)力的分布與坡頂基本平行，最小主應(yīng)力的分布在靠