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由于岩质边坡通常存在节理、裂隙等不连续结构面,其稳定性主要受结构面参数控制。传统的确定性分析方法很难考虑这些因素的不确定性。于是,不确定性分析方法为边坡工程稳定性研究提出了一条途径。 本文将响应面法(Response surface method,RSM)和基因表达式编程(Genetic Expression Programming,GEP)有机结合。以结构面力学参数和节理倾角为随机变量,建立了基于RSM-GEP的裂隙岩质边坡的可靠性分析方法,并对一裂隙岩质边坡的可靠性进行了分析研究。 (1)分析了GEP方法的原理及其在参数优化中的实现过程,结合可靠度指标的几何含义,建立可靠度指标计算的优化模型,并采用GEP方法计算可靠度。该方法克服了传统可靠度优化方法容易陷入局部最优解的缺陷,对高度非线性、复杂的功能函数尤为适应,可以更加方便地解决凸优化问题。 (2)将结构面力学参数和结构倾角作为随机变量,利用离散元软件UDEC进行裂隙边坡的确定分析,得到相应的安全系数。采用线性回归方法拟合安全系数与随机变量之间的函数关系,建立相应的响应面。 (3)将基于RSM和GEP的可靠性方法应用于岩质边坡的可靠性分析,并以一个简单的岩质边坡为例,对该方法进行验证,且对算例中一些控制参数进行了分析,最后将该方法应用于实际工程的可靠度计算。