基于蒙特卡罗模拟的边坡可靠度评价

土坡稳定分析是十分重要的问题。定值分析法是目前工程设计中常用的分析方法,然而由于没有考虑实际存在的不确定性,得到的结果往往不能真实反映边坡实际状态。边坡可靠度分析法是在传统的确定性分析基础上发展起来的一种更符合客观实际的边坡稳定评价方法,它建立在概率统计基础上,以随机变量和随机过程为研究对象,因此更符合客观实际。边坡可靠度分析中的蒙特卡罗模拟,其收敛性与边坡极限状态方程的非线性,变量分布的非正态性等因素无关,适应性强,是一种有效的大型复杂边坡工程的可靠度分析与评价方法。采用条分法分析土坡稳定性,并通过蒙特卡罗法,对边坡可靠度进行分析,结合工程实例,讨论了土性参数的均值和变异系数对可靠指标的影响。     

快速蒙特卡罗法及其在土坡可靠度分析中的应用

为了合理地进行土坡稳定可靠度分析，提出了一种快速确定土坡概率性临界滑动面（具有最小可靠度指标的滑动面）的策略，其思路为：随机生成大量可行滑动面，并分别计算这些滑动面与确定性临界滑动面之间的相关系数，给定一系列相关系数的区间，将相关系数位于某区间的滑动面分为一组，对该组滑动面应用快速蒙特卡罗法(两次抽样)计算滑动面的“伪”可靠度指标，挑选“伪”可靠度指标最小的滑动面作为该组的代表性滑动面，然后综合比较各组代表性滑动面的可靠度指标，可靠度指标最小的滑动面即为概率性临界滑动面。算例分析结果表明：快速蒙特卡罗法可以快速找到土坡概率性临界滑动面，可用于土坡可靠度分析。     

基于Janbu法的边坡稳定可靠度分析

结合任意滑动面形式的Janbu条分法和JC的可靠度分析理论,从极限条件出发推导出可靠性分析的功能函数,给出基于Janbu法的可靠性功能函数的推导过程.根据土性参数对边坡的影响,选取土的粘聚力c和内摩擦角φ(取其正切值f)作为随机变量,并对非正态分布的c进行正态化.并根据随机场理论,分析了c、f相关性对边坡稳定可靠度指标的影响.     

基于Janbu法的边坡稳定可靠度分析

结合任意滑动面形式的Janbu条分法和JC的可靠度分析理论,从极限条件出发推导出可靠性分析的功能函数,给出基于Janbu法的可靠性功能函数的推导过程.根据土性参数对边坡的影响,选取土的粘聚力c和内摩擦角φ(取其正切值f)作为随机变量,并对非正态分布的c进行正态化.并根据随机场理论,分析c、f相关性对边坡稳定可靠度指标的影响.     

边坡稳定计算中的可靠度分析

提出了一种应用可靠度理论进行边坡稳定性计算的实用方法。该方法利用“三σ准则”估计基本变量的标准差和变异系数，采用传递系数法建立功能函数，计算边坡的可靠指标和失效概率。     

矿山边坡可靠度分析的研究

在边坡稳定性分析中，把岩体强度参数视为随机变量来处理，考虑到边坡工程的风险性，用工程类比法确定出整体边坡允许破坏概率和目标可靠度指标，从而选择最佳边坡设计方案。     

基于极限分析的三维边坡可靠度研究

基于极限分析上限法提出了非相关联流动法则速度场下三维边坡的安全系数计算方法与可靠度计算模型,该方法有效地避免了在求解相关联法则速度场时,由于摩擦角过大会出现的速度场不收敛问题。基于双对数螺旋线破坏机制,考虑土体参数的空间变异性,提出的可靠度计算方法,相对于二维计算模型能够更加精确地计算边坡的失效概率。最后结合算例讨论了土体参数变异系数对三维边坡可靠度的影响。结果表明,边坡的失效概率随着土体参数c、φ值变异系数的增加而增大,其中c值变异系数对失效概率影响显著,φ值变异系数对失效概率影响相对较小。     

基于改进Morgenstern-Price法的露天矿山边坡稳定性分析

为解决传统Morgenstern-Price法未考虑岩体抗剪强度参数离散性的问题,引入BartonBandis准则对Morgenstern-Price法进行改进,考虑了岩体结构面抗剪强度参数JRC,JCS,φ_r的离散性,充分呈现了岩体结构面特征参数的真实统计分布特征,并利用此方法对边坡稳定性进行了分析;而后结合改进的Rosenblueth法对边坡的破坏概率进行了计算。以凤田矿山为背景,利用改进的Morgenstern-Price法计算得到稳定性系数为1.013,说明凤田矿山处于欠稳定状态;其结合改进的Rosenblueth法得到边坡破坏概率为38.759%,说明凤田矿山处于中等危险状态。通过与其他方法的评价结果对比发现,改进的Morgenstern-Price法既能用于计算边坡稳定性系数,又能与改进的Rosenblueth法相结合计算边坡破坏概率,是一种方便、有效的边坡稳定性分析方法,可满足矿山边坡现场施工的要求。     

基于可靠度理论的排土场边坡稳定性分析及参数敏感性研究

采用基于可靠度理论的Monte-Carlo法对一排土场边坡进行可靠性和稳定性分析,得出了该边坡的稳定性安全系数、可靠度指标和失效概率,与传统基于极限平衡理论的定值分析方法相比,可以更加客观真实的对稳定性作出评价。并在此基础上开展了土体参数的敏感性研究,结果表明,土体颗粒内摩擦角的变异性对可靠度指标的影响大于黏聚力变异性的影响,重度变异性对可靠度指标的影响最小。     

边坡稳定性研究综述

介绍了边坡稳定性研究中的基础理论和分析方法，综合评述了这些分析方法的特点和不足，并着重探讨了在边坡稳定性分析中的数值分析法和可靠度法今后的研究方向及发展趋势，有助于边坡稳定性研究工作的开展。     

边坡可靠性评价的最优化Monte Carlo方法及应用

岩土力学参数具有一定的随机性和复杂性,在边坡可靠度指标计算过程中,功能函数常常为隐式表达形式,这对可靠性指标的求解带来一定的难度.借用响应面思想,利用试验结果拟合近似稳定系数计算方程从而替代隐式方程,并建立近似极限状态方程,则可很好地解决这一问题.介绍了最优化可靠度计算的基本思想,以广东高速公路仙水河大桥3号桥墩边坡为例,通过构造响应面函数,编制计算边坡可靠度的最优化方法及基于最优化原理的蒙特卡罗法Matlab程序,对该边坡的可靠性进行了评价.结果表明,基于响应面法的可靠性最优化方法用于边坡可靠度设计具有足够的精度,该方法求解简便,克服了传统方法受极限方法及随机变量概型限制的缺陷,求解精度高,为边坡可靠性评价提供了一条新的途径.     

蒙特卡罗法在露天矿边坡可靠性分析中的应用

基于现场地质勘察和室内试验得到的岩体力学性能参数,利用蒙特卡罗法对某露天矿长期开采形成的边坡进行了6个剖面可靠性分析,获取某矿山边坡的破坏概率和可靠指标,进而为该矿山边坡稳定性评价和后续边坡的管理工作提供可靠的依据。     

基于弧长控制法的边坡稳定弹塑性有限元分析

在强度折减过程中讨论了基本计算方法和弧长控制法的应用,关于有限元计算过程中怎样利用弧长控制法来调整强度参数的降低量,以便精确得到土体结构的极限状态及相应的强度参数值进行了研究。以杭兰高速公路巫山到奉节段一典型边坡为例,借助PLAXIS有限元分析程序,利用基于弧长控制法的弹塑性有限元法分析了该边坡的稳定性,并与传统的Bishop法、Janbu法等方法计算所得边坡稳定系数进行了对比分析。结果表明,有限元强度折减法能更加真实地反映边坡的实际情况,求得的边坡稳定系数更接近边坡的实际稳定状态,显示出其在边坡稳定性分析中的一定优势。     

利用差分法计算基于Bishop分析模式的边坡稳定可靠度

基于Bishop条分法分析的基本思想, 建立了边坡可靠度分析计算模型, 并采用差分方法计算功能函数的偏导数, 以模拟实际工程中常见的功能函数不能明确的可靠度计算问题。对于功能函数无论是线性或非线性, 显式或隐式, 该方法都简单且适用。数值结果表明本方法具有较好的效率和精度。     

岩质边坡可靠性响应面法分析及其在露天矿山的应用

应用结构可靠度分析的响应面法进行边坡稳定性的可靠度计算，方法具有简化迭代过程和减少迭代次数，有效地提高计算精度和计算效率等优点。通过对雪峰露天矿山顺层岩质边坡的岩体结构力学参数进行分析，应用响应面法计算边坡可靠度，结果与实际情况基本相符。     

蒙特卡洛法与响应面法在工程安全计算中的联合应用

在保证精度的条件下为提高计算效率,在对拱坝进行静力分析的基础上,将结构可靠度的二次响应面法与蒙特卡洛法结合应用于结构的安全计算,对云龙河拱坝进行了可靠度分析。用形式结构相对简单的显式二次函数面的响应来代替复杂拱坝结构的响应,对响应面函数抽样计算代替对大型的三维拱坝有限元模型抽样计算。在保证求解精度的同时也大大缩短了求解时间。     

基于FLAC3D和Monte Carlo 法采场稳定性分析

针对云南某矿地下矿体的采场稳定性,运用FLAC~(3D)建模并进行开挖模拟,选择标高3 556~3 571 m建立采场模型,对采场长度、宽度以及高度分别为30、14和15 m的结构参数水平进行模拟,并得出开挖区域的位移应力图和顶底板的位移监测,之后运用Monte Carlo法建立极限方程,代入Matlab进行数值模拟,得出顶底板和边帮的失效概率。采场的左边帮、右边帮的失效概率较小,而顶底板的失效概率相对较大。     

Sarma法在白云鄂博铁矿边坡稳定性分析中的应用

对极限平衡法中的Sarma法的工作原理进行阐述,运用Sarma法对白云鄂博铁矿主矿北东端C区的边坡稳定性进行分析,计算出滑动安全系数来判断边坡的稳定性,并提出合理的安全防范措施,为安全生产提供科学保证。     

基于极限平衡法与强度折减法的高边坡过程稳定性分析

为了对强度折减法和极限平衡法在边坡稳定性分析中的性能进行比较, 分别采用两种方法对高边坡过程稳定性进行了分析, 结果表明: 两种方法计算得到的边坡安全系数数值上差异不大, 但强度折减法可以获得边坡的应力、变形分布等信息, 适用于复杂地质条件下边坡稳定性分析; 边坡加固后安全系数满足相关规范要求, 说明支护方案合理可靠。     

FLAC^3D在边坡稳定性分析中的应用

采用FLAC3D研究某边坡的大变形破坏,模拟了边坡天然情况下的应力状态,分析了边坡分步开挖对边坡稳定性的影响,然后根据计算的结果对边坡采取了一定的加固措施,对加固后的边坡应力、应变状态进行分析,得出边坡基本处于稳定状态,分析表明,FLAC3D在解决边坡的大变形模拟方面的优势是有限元无法比拟的.