子集模擬在邊坡可靠性分析中的應(yīng)用.pdf

1、以安全系數(shù)作為評估邊坡穩(wěn)定依據(jù)的分析方法不能夠充分考慮不確定性因素在邊坡穩(wěn)定分析中的影響?？紤]不確定性因素影響的可靠性分析方法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到邊坡穩(wěn)定分析領(lǐng)域，主要的方法有矩方法以及蒙特卡洛模擬。矩方法需要在確定滑動面的基礎(chǔ)上進(jìn)行可靠性分析，不能夠考慮不同的最危險滑動面的影響。蒙特卡洛模擬在失效概率很小的情況下，計算量很大，計算效率很低，如果考慮不同最危險滑動面的影響會進(jìn)一步降低其計算效率。除此之外，矩方法和蒙特卡洛模擬都不能為失效事件

2、分析提供足夠的信息。
　　 本文中將子集模擬方法應(yīng)用到邊坡可靠性分析中，子集模擬方法用一系列連續(xù)的中間失效事件表示目標(biāo)失效事件，并通過馬爾科夫鏈蒙特卡洛模擬算法產(chǎn)生條件樣本進(jìn)行模擬計算。對于小概率事件，子集模擬方法的計算效率比蒙特卡洛模擬的計算效率高很多。本文在Excel環(huán)境下聯(lián)合應(yīng)用VBA，建立了應(yīng)用子集模擬方法進(jìn)行邊坡可靠性分析的計算模型。模型包括三部分：確定性分析模型，不確定性分析模型，子集模擬計算模型。確定性分析模型根據(jù)

3、抽樣的樣本值搜索最危險滑動面并計算邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)。不確定性分析模型考慮不確定性因素的影響，根據(jù)工程實例生成隨機(jī)變量。子集模擬計算模型不僅控制著整個計算流程，還控制著不確定性模型產(chǎn)生隨機(jī)變量的過程，是整個模型的控制中心。為了方便的應(yīng)用子集模擬計算模型，本文中將其設(shè)計成可視化的用戶界面。最后將本文所建立的模型應(yīng)用到簡單算例和James Bay土壩中進(jìn)行計算，并與已有的文獻(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行對比分析，說明在邊坡可靠性分析中搜索最危險滑動面的必要性