边坡稳定可靠性的随机有限元分析
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摘要
将土性参数模拟为随机场,对二阶摄动随机有限元法的摄动理论和程序进行了研究,提出了偏导矩阵的组集方法,以此调用确定性有限元的有关程序,采用正态分布随机变量的正交变换法来提高计算效率。考虑土性参数随机场作用和土性指标之间的互相关性,建立边坡局部抗剪和总体稳定性可靠度的随机有限元分析模型。文中以万县市沙龙路[WTBX]K[WTBZ]2+420处开挖后高边坡为例采用随机有限元模型对其稳定性进行分析,计算出边坡总体稳定性的可靠度指标β=1127~1588,相对与上部结构的目标可靠度指标或浅基础的“校准”结果,该边坡整体稳定的可靠度指标较低,有较大的失稳可能性;而按确定性分析方法计算[WTBX]F[WTBZ]s=1185,满足稳定性要求。但实际情况为,在暑旱季节该边坡失稳,产生较大范围的圆弧滑动,滑面干燥、无水作用迹象,该文计算结果反应了这一实际。作者指出,在边坡的稳定性分析中,土性参数的变异性、相关性和概率分布等因素对可靠度指标有较大的影响,必须取得足够多的统计资料和进行深入地研究。(刘平贵)