节理岩质边坡结构面参数概率分布更新及可靠性分析

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:edisonlin123
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随着我国水利水电事业的迅猛发展和水电工程建设规模的扩大,节理岩质边坡稳定性问题已成为研究重点。节理岩质边坡中大量随机分布、断续发育的节理、裂隙和结构面,对边坡稳定性和工程安全有着重要影响。因此,建立精确的结构面网络模型,开展节理岩质边坡可靠性研究具有十分重要的现实意义和工程应用价值。然而,目前节理岩质边坡可靠性研究中尚存在以下不足之处:(1)一般忽略了结构面几何参数不确定性的影响;(2)缺少描述结构面参数间互相关性的边坡可靠性研究;(3)缺少利用有限的结构面实测数据更新结构面参数概率分布。针对上述研究不足,本文开展了节理岩质边坡结构面参数概率分布更新及可靠性研究,具体研究工作和相关结论如下:(1)系统回顾了国内外关于节理岩质边坡结构面参数不确定性表征及可靠性研究进展,论述了目前结构面参数不确定性表征、结构面参数概率分布更新、结构面网络修正及节理岩质边坡可靠性研究现状,总结了当前研究存在的不足。(2)开发了一套基于Copula函数的结构面参数联合概率模型构建方法并予以程序实现,解译了结构面几何参数(如倾角和倾向)之间互相关性的影响,为获得贴近工程实际的结构面网络模型提供了一条有效的途径。(3)完善了基于贝叶斯理论的结构面参数概率分布更新方法,有效融合了有限的实测样本推断结构面参数后验联合概率分布。提出方法的计算精度和效率明显优于传统的参数概率分布推断方法,为推断有限数据条件下结构面参数概率分布提供一种有效的手段,在此基础上发展了节理岩质边坡结构面网络模型修正技术。(4)发展了基于多项式展开的节理岩质边坡可靠性分析方法,揭示了结构面几何参数与力学参数不确定性对节理岩质边坡可靠性的影响规律,克服了传统直接蒙特卡洛模拟方法求解低概率问题时计算量大的难题,为快速评价边坡可靠性提供了技术支撑。
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