基于FLAC3D與Monte Carlo法的邊坡可靠性研究.pdf

1、邊坡可靠性的研究是巖土力學工程中的一個重要的課題。一方面,邊坡穩(wěn)定性的影響因素具有很大的不確定性,運用傳統(tǒng)的安全系數已經不能很準確的表達邊坡發(fā)生破壞的概率,因此,可靠性理論開始引入邊坡的穩(wěn)定性分析中,邊坡的可靠性通過計算邊坡發(fā)生破壞的概率來表達邊坡的穩(wěn)定性;另一方面,巖土體是一種復雜的介質,具有其自身的本構特點,并且隨著時間的變化,巖土材料的強度參數和本構模型也會發(fā)生變化。因此對邊坡的穩(wěn)定性的研究應該考慮巖土體應力應變關系隨時間的變化。

2、本文的主要目的是研究邊坡的穩(wěn)定可靠性,并在研究中考慮材料隨時間的流變特點。
　　 邊坡可靠性的研究方法主要有Monte-Carlo法、Rosenblueth法、一次二階矩法、隨機有限元法、響應面法和梯度優(yōu)化法等等。這些方法中,蒙特卡羅法是一個相對精確又普遍應用的方法,因此本文中將Monte-Carlo的思想融入數值計算模型中,提出了基于FLAC3D與Monte-Carlo法的邊坡穩(wěn)定可靠性分析方法,主要做了以下的研究工作:

3、>　　 (1)論述了巖土體材料的本構模型和邊坡穩(wěn)定可靠度計算的基本理論,對引起邊坡發(fā)生破壞的因素進行了統(tǒng)計分析,建立隨機模型的時候主要考慮了巖土體材料的內摩擦角和粘聚力的隨機性。
　　 (2)對巖土體指標的數字特征值的分布情況進行統(tǒng)計并確定在生成正態(tài)分布隨機數基礎上采用蒙特卡洛隨機抽樣來進行分析。
　　 (3)提出了FLAC3D與Monte-Carlo法的邊坡穩(wěn)定可靠性分析方法的計算流程,并編制了相應的FLAC3D計算

4、程序。
　　 (4)結合重慶大坪滑坡詳盡的勘察資料,對大坪Ⅲ號滑坡進行了穩(wěn)定性和可靠性分析,將內摩擦角和粘聚力作為隨機變量,假設兩者為相互獨立的參數,材料本構模型采用摩爾庫倫模型和應變軟化模型,運用FLAC3D強度折減法進行了一系列穩(wěn)定系數的求解,得到了上坡和下坡的安全系數頻率直方圖,求出了大坪Ⅲ號滑坡的破壞概率和可靠度。并將計算結果與用傳遞系數法(MSARMA法)計算的結果進行了對比。
　　 研究結果表明,大坪Ⅲ號滑坡