模糊响应面法及其在边坡稳定可靠度分析中的应用

基于模糊随机变量理论,提出了边坡稳定的模糊响应面法.模糊响应面法将截集法与随机响应面法有机地组合在一起,可同时考虑边坡工程中存在的模糊性与随机性,是随机响应面法的推广.模糊响应面法可将隐式的模糊极限状态函数显式化,因而可以直观地显示基于模糊随机变量理论的模糊随机可靠度分析方法的实质.算例分析表明:可以将参数的不确定性用变异系数及模糊程度参数来表示,变异系数主要影响模糊可靠指标的大小,变异系数越大,可靠指标越小;模糊程度系数主要影响模糊可靠指标的模糊程度,模糊程度系数越大,可靠指标的模糊分布范围越宽.     

基于可靠度敏感性的神经网络法研究边坡稳定性

针对边坡工程结构功能函数不能显式表达的可靠性分析问题和非线性问题计算量大的弊端．研究结构可靠度敏感性,提出参数的相对敏感性分析方法,并基于该方法提出了神经网络法分析边坡稳定性。具体思路：由可靠指标对随机变量分布参数的相对敏感性分析,确定边坡可靠度主要影响参数;用神经网络模型近似替代响应量与基本变量间的隐式极限状态函数,根据蒙特卡罗模拟法,对网络模型进行可靠度分析,求解结构可靠度指标。基于可靠度敏感性的神经网络法．对均值和成层边坡进行稳定性分析,与传统可靠度计算方法相比．结果表明：该方法分析边坡稳定性是准确的且具有较高的计算效率。     

具有圆弧型破坏面的边坡随机-模糊可靠度计算

给出了具有圆弧型破坏面的边坡工程极限平衡分析中计算随机模糊可靠度的方法,将模糊数学的原理与可靠性理论结合起来,推导出了以模(糊事件)精(确概率)指标表达的边坡工程随机模糊可靠度公式,既考虑了岩土边坡工程材料的模糊性,又满足了稳定性定量评价的要求.     

边坡稳定的模糊随机可靠度分析

基于概率论与数理统计及模糊数学,进行了参数的模糊随机统计分析,在此基础上进行了边坡稳定的定值法分析及可靠度分析.结果表明:参数的统计方法对边坡稳定性分析结果有较大的影响;采用模糊随机可靠度分析方法能更好地评价边坡的稳定性.     

加速遗传算法在边坡稳定性分析中的应用

本文根据现行规范及可靠指标的几何涵义,建立了基于可靠度的土质边坡稳定性分析的优化模型,介绍运用遗传算法及加速遗传算法对该模型求解的处理方法及过程,并编写了相应的计算程序。应用该法对不同高度路堤的稳定性进行了分析,并用同济启明星边坡分析软件Slope V1.0计算的结果检验了其正确性。通过分析计算结果得出:基于可靠度的土质边坡稳定分析方法可以更直接地反映工程的安全状况,且由于它考虑了土的变异性,因此也更合理;加速遗传算法比简单遗传算法具有更快的收敛速度及更稳定的结果。     

基于模糊随机变量的机械零件广义可靠性设计

机械零件的强度和所受外载具有模糊、随机为确定性，对于可靠性设计一般只考虑模糊性、随机性或者两者共时存在的情形，没有考虑模糊性、随机性相互融合的情形。本文根据模糊随机规划理论、机械零件可靠性设计原理，提出了机械零件模糊随机广义可靠性的概念，把机械零件的可靠度和失效概率表示成条件概率，建立了模糊随机可靠性设计的一般模型，传统的随机变量可靠性设计以及模糊可靠性设计模糊可靠性设计模型都是该模型的特例，模糊随机可靠度计算模型可以在考虑设计人员的经验的情况下降低零件的失效概率，该模型不需要强度或应力的隶属函数转化为安全事件的隶属函数，给出设计计算的公式，并对计算结果进行了对比分析与讨论。     

基于蒙特卡洛-有限元法的边坡可靠度分析

将蒙特卡洛法与有限元法加以耦合,并推广到边坡稳定可靠度分析中去.通过一工程实例,计算分析结果显示,蒙特卡洛一有限元法能更好地反映边坡的随机应力应变场,从而使反映土工结构的各种工程可靠指标更符合实际工程状况.     

考虑参数空间变异性的边坡模糊随机可靠度分析

提出考虑土性参数空间变异性的边坡模糊随机可靠度分析方法.按HassanWolff方法对土性参数进行组合,通过确定性分析得到一系列潜在滑面;利用随机场模型描述土性参数的空间变异性,沿各潜在滑面对土性参数进行方差折减;采用降半正态分布函数描述边坡失效状态的模糊性,基于概率积分计算各潜在滑面对应的的可靠度;搜索最小可靠度对应的潜在滑面作为边坡的临界滑面,以最小可靠度作为边坡的可靠度.结合算例分析了隶属函数的形状参数、土性参数相关距离及黏聚力和内摩擦角的变异性对边坡可靠度的影响.     

边坡稳定的有限元可靠度分析

在边坡的有限元分析中引入强度折减法求边坡的整体安全系数，在此基础上进行边坡的整体可靠度分析．这种方法不需对定值法的有限元分析程序作任何修改，无论是线性有限元问题还是非线性有限元问题都适用，且无需对各有限单元求单元的可靠指标，能一次性得出边坡的整体可靠指标，方便易用．并讨论了求导方法及可靠度分析方法对可靠指标计算结果的影响，指出了中心点法中功能函数型式选择的重要性，提出了验算点法中考虑参数间相关性时新的迭代方法．     

成层土边坡可靠度计算算法研究

考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析大多基于单一的"均质"土体,而实际中边坡土体呈现明显的层状分布特征,目前在考虑土体参数空间变异性的成层土边坡的可靠度研究方面远远不够。本文基于ABAQUS软件和Python语言,编写了成层土边坡可靠度计算的算法。该算法可以实现非侵入式随机有限元分析,用户输入土体的空间变异性参数后,程序即可自动计算出边坡的可靠度指标。通过算例对开发的成层土边坡可靠度计算算法进行了验证,并研究了模拟次数、土体参数变异系数等对于边坡可靠度指标计算结果的影响。结果表明:开发的算法可以高效精确地计算出成层土边坡的可靠度,模拟次数达到1000次时,得到的可靠度指标已基本稳定。边坡的失效概率随土体参数变异系数的增加而增加,当忽略土体的分层特性时,将得到较小的失效概率,使得设计的边坡更加危险。     

锚杆+微型桩复合土钉支护基坑稳定的可靠性

考虑预应力锚杆、微型桩与土钉的共同作用,应用边坡极限平衡理论与圆弧滑动条分法建立了预应力锚杆+微型桩复合土钉支护基坑内部整体稳定性分析的功能函数与最危险滑动面的计算模型。将土体的力学参数作为随机变量,推导了功能函数对各随机变量的偏导数。利用改进的一次二阶矩法计算了预应力锚杆+微型桩复合土钉支护基坑内部整体稳定的可靠性指标,并分析了土体力学参数的变异系数对可靠性指标的影响。     

边坡工程的模糊破坏可靠度分析

本文论述了边坡“破坏”这一概念本身所具有的模糊性,提出将边坡破坏按模糊准则划分为苦干等级,并给出了各破坏等级的隶属函数。结合边坡工程中存在的随机性,定义了边坡工程对于各破坏等级的可靠度,得出了相应的计算公式,为边坡稳定性评价提供了一条新的途径。文末对一个实际边坡进行了可靠度计算和稳定性评价。     

土体参数随机场模型下边坡稳定可靠性分析

土体参数具有明显的离散性,把土体参数作为独立或相关的随机变量模型进行可靠性研究有一定的局限性．将土性参数视为随机场模型,考虑参数自相关性,根据实测静力触探资料拟合了相关函数,求解了某边坡土体的相关距离,将点方差转化为空间均值方差,按JC法计算了某边坡稳定可靠度指标．结果表明,将按随机场模型计算的可靠度指标要大于按独立或相关随机变量计算的结果,土体客观上存在自相关性,因此按随机场模型计算的可靠度指标更符合实际情况．     

基于椭球凸模型的结构模糊可靠性分析

结构工程中不仅存在随机不确定性,还存在模糊不确定性.针对结构模糊可靠性问题,提出了一种基于模糊分解定理的超椭球凸模型响应面法,适用于隐式结构功能函数的模糊可靠性求解问题.首先,通过在置信水平[0,1]内遍历隶属度值确定结构可靠度的可能性分布函数,将模糊变量转化成在置信水平[0,1]下的区间变量;其次,建立超椭球凸集模型...     

基于Monte Carlo法的垃圾填埋场平移破坏可靠度分析

垃圾土力学特性指标在空间和时间上都存在很大的变异性。垃圾土力学特性指标主要用于填埋场边坡稳定分析中。首先,基于极限平衡原理的双楔体法获得可靠度分析的状态函数;然后,运用Monte Carlo法分析了垃圾土力学特性指标变异性对填埋场边坡稳定的影响。通过研究发现,随着样本数的增加,失效概率的标准差逐渐减小,但趋势减缓;随机产生8000样本数可以满足Monte Carlo法可靠度分析的收敛要求;考虑了垃圾土变异特性的填埋场可靠度分析,安全系数的概率分布并不只有一种分布,而是在正态分布与对数正态分布之间随机发生;所提方法所得可靠度指标值相比一次二阶矩法所得偏小,且该方法的随机分布性以及可操作性,使得这种方法能更好地评估填埋场的稳定性。     

基于ANSYS和JC法的高土石坝动力可靠度稳定性分析

土石坝在建成或拟建的大坝中占有大部分比重,坝坡的稳定性是土石坝工程设计的关键问题,而强震下的坝坡稳定性更是岩土领域中的热点问题.运用ANSYS软件对某一高土石坝边坡进行时程分析,结合可靠度指标计算方法JC法,通过迭代计算得到可靠度指标,进而求得动力可靠度安全系数及最小可靠度指标,其分析结果对高土石坝的动力稳定性分析有广泛的应用价值.     

基于PCA-Logistic模型边坡稳定性分析

提出一种基于PCA-Logistic模型算法,并对边坡的稳定性进行预测分析。先用PCA对样本数据进行处理,有效控制稳定性因素的计算数量。选出边坡重度、内聚力、内摩擦角、边坡角四个主成成分进行Logistic建模分析。得出其Logistic回归模型,并运用于边坡稳定性实例分析,与用Logistic回归模型确定权重的模糊综合法进行对比。研究结果表明：PCA-Logistic模型有效的处理样本数据,减少不必要的分析过程,计算得出的边坡稳定性状态与实际情况相符;并与Logistic回归模型确定权重的模糊综合法进行对比,验证其计算结果的准确性,高效性。该方法可在工程地质、采矿工程、经济等众多领域应用与推广。     

模糊综合评判法在边坡稳定性分析中的应用

为了迅速、准确判断震动作用下边坡稳定性,根据影响边坡稳定性的主要内在和外在因子,运用模糊数学综合评判法,建立震动作用下边坡稳定性模糊层次分析模型。该模型在建立评价指标体系的基础上,将层次分析法和模糊数学方法结合起来,运用重要性排序确定各个指标的权重,对震动作用下边坡的稳定性进行评价,判断边坡稳定性情况。这种方法在工程实例分析中简单实用,易于编程,显示出较好的可靠性。