本文關鍵詞：降雨作用下邊坡體系可靠性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滑坡是一種公認的重大自然災害,其安全分析一直是科研人員關心的重要課題。作為一個多山國家,據(jù)統(tǒng)計,我國每年由于滑坡災害造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)百億元。此外,在水利水電工程的建設過程中,由于庫區(qū)、壩區(qū)的滑坡事故造成的經(jīng)濟損失與人員傷亡更是令人惋惜。因此,國內(nèi)外專家學者從多種角度,采用各種方法對邊坡安全分析進行了大量的研究,并取得了豐碩成果。由于科學技術的不斷進步,新的研究方法也不斷被提出,隨之而來的是巖土領域研究學者針對邊坡安全計算方法的不斷推陳出新。大量的統(tǒng)計事實證明,滑坡大多數(shù)發(fā)生在降雨過程中或者降雨之后。降雨是邊坡失效的主要原因之一已經(jīng)成為學界的共識。國內(nèi)外對降雨導致邊坡失效做了大量的研究,但對降雨作用下邊坡可靠性分析的研究卻并不多,而且很少有統(tǒng)一的意見。學者們對降雨滑坡的研究結(jié)論差異的一個主要原因是不同地區(qū)土體特性各不相同,因此由土體滲透性等差異導致的降雨對邊坡的影響也會各不相同�？紤]到土體自身構(gòu)造非常特殊,其在空間區(qū)域內(nèi)的變異性會對邊坡的抗剪強度造成很大影響。雖然國內(nèi)外眾多學者已提出忽略土性參數(shù)空間變異性會高估邊坡的安全性的觀點,但考慮空間變異性的降雨邊坡可靠性卻尚未得到充分研究。通過對空間變異性理論和機器學習理論的學習,本文在飽和-非飽和滲流、極限平衡法等理論基礎上,采用經(jīng)人工蜂群算法優(yōu)化的極限學習機建立響應面,并結(jié)合蒙特卡洛法,實現(xiàn)了降雨作用下邊坡體系可靠性分析。主要的研究工作如下：1.在考慮降雨的邊坡可靠性分析中引入空間變異性理論,使對降雨邊坡的安全分析更加全面。2.編寫了MATLAB程序Spatial_V_midpoint,實現(xiàn)對土體抗剪參數(shù)的二維空間離散。3.采用人工蜂群算法優(yōu)化極限學習機,提出了邊坡體系可靠性分析的ABC-ELM響應面模型,并基于該模型實現(xiàn)了對邊坡體系的可靠性分析。通過與蒙特卡洛法的計算結(jié)果對比,ABC-ELM響應面模型不僅預測結(jié)果精確,而且使計算效率得到了大幅度的提高。4.通過算例分析了降雨對邊坡可靠性的影響。
【關鍵詞】：邊坡穩(wěn)定 可靠性分析 降雨滲透 響應面法 空間變異性
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 降雨對邊坡安全的影響研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 降雨作用下的邊坡穩(wěn)定分析研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 降雨作用下邊坡的滲流規(guī)律研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 降雨作用下邊坡可靠性分析研究進展12
• 1.3 問題的提出及本文的主要工作12-14
• 1.3.1 問題的提出12-13
• 1.3.2 本文的主要研究工作13-14
• 2 邊坡降雨入滲分析理論基礎14-20
• 2.1 邊坡概況及其病害14-16
• 2.1.1 邊坡病害簡介14-15
• 2.1.2 降雨對邊坡安全的影響15-16
• 2.2 飽和-非飽和滲流理論16-19
• 2.2.1 基本理論16-18
• 2.2.2 滲流特性及其參數(shù)確定18-19
• 2.3 小結(jié)19-20
• 3 邊坡在降雨作用下的安全性計算方法20-26
• 3.1 邊坡穩(wěn)定分析方法20-24
• 3.1.1 極限平衡法20-21
• 3.1.2 由極限平衡法發(fā)展起來的簡化計算方法21-22
• 3.1.3 GLE論和Morgenstern-Price法原理22-24
• 3.1.4 有限元強度折減法24
• 3.2 降雨模擬方法24-26
• 3.2.1 Pradel-Raad法24
• 3.2.2 Cho關于均勻降雨的滲透模型24-25
• 3.2.3 本文所采用的方法25-26
• 4 邊坡系統(tǒng)可靠性分析方法26-38
• 4.1 傳統(tǒng)的邊坡安全可靠性分析方法26-27
• 4.1.1 可靠性的低階計算方法26
• 4.1.2 可靠度的高次分析方法26-27
• 4.2 基于代理模型的邊坡系統(tǒng)可靠性分析27-31
• 4.2.1 邊坡系統(tǒng)可靠性分析理論27-28
• 4.2.2 極限學習機28-29
• 4.2.3 人工蜂群算法29-30
• 4.2.4 使用人工蜂群算法優(yōu)化極限學習機30-31
• 4.3 基于ABC-ELM的邊坡系統(tǒng)可靠性分析31-38
• 4.3.1 基于極限學習機的響應面法31-32
• 4.3.2 算例驗證32-38
• 5 考慮空間變異性的降雨滑坡體系可靠性分析38-55
• 5.1 考慮空間變異性的邊坡可靠性分析38-41
• 5.1.1 土體空間變異性理論38-39
• 5.1.2 考慮土體二維空間變異性的邊坡可靠性分析39-41
• 5.2 考慮空間變異性的降雨滑坡體系可靠性分析步驟41-42
• 5.3 算例分析42-55
• 5.3.1 算例一：雙層黏土邊坡算例42-46
• 5.3.2 算例二：H.Rahardjo邊坡算例46-55
• 6 結(jié)論與展望55-56
• 6.1 結(jié)論55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻56-61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況61-62
• 致謝62-63

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