边坡工程可靠度分析.pptx
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1、 第八章工程结构可靠性分析第一节边坡工程及其不确定性1.边坡工程不确定性简介2.边坡工程不确定性的分类3.边坡工程可靠性分析的重要性 1、边坡工程不确定性简介 边坡是山区基本建设工程中很常见的一种现象,自然边坡的不稳定性问题一直是世界上许多国家和地区所面临的最主要的地质灾害问题。在许多行业的生产和建设中,经常会遇到岩土开挖边坡、填筑边坡和自然边坡,对边坡的设计、施工和评价是岩土工程人员所面临的基本问题。传统方法是将影响边坡状态的诸多因素看做确定性量,用安全系数F作为衡量边坡状态的指标,当F1时,认为边坡是稳定的;当F1的边坡发生破坏,而K1的边坡却依然稳定的情况。故,单凭安全系数这一笼统数据很
2、难定量的评价工程的安全程度。随着人们对边坡工程的不确定性认识逐步加深,加之相关学科的发展与完善,推动了边坡可靠性分析在岩土和边坡工程中的研究。但是,值得强调的是,可靠性分析和常规的确定性方法并不是相互排斥的,它们可以相互补充。常规方法多年来所积累的经验、模式、计算方法是可靠性分析的一个重要组成部分。第二节边坡工程可靠度的分析方法1.边坡可靠性研究的进展2.边坡可靠性分析常用的方法3.小结一、边坡可靠性研究的进展出于市场激烈竞争的需要和人类对安全性的更高要求,可靠性理论和可靠性工程研究成为当今世界各国工业领域的热门课题之一。仅在美国,就有从事这方面的工程技术人员50万。在我国边坡可靠性研究工作开
3、展较晚,时至1983年,攀钢石灰石矿边坡可靠性分析与经济分析研究课题才作为第一个这个领域的研究成果通过冶金部鉴定。近年来,边坡可靠性研究和应用得到一定的发展。边坡可靠性问题之所以提出,是由于边坡工程一系列设计基本变量具有不确定性,边坡工程性质属于非确定或随机性的。而可靠性理论提供系统的构思,可靠性分析方法为评价不确定性因素的工程影响的有效手段。可以预计,可靠度分析方法的推广和应用必将进一步推动我国边坡工程技术的进步。二、边坡可靠性分析常用的方法1、蒙特卡洛模拟法:蒙特卡洛(Monte Carlo)法又称随机模拟法或统计试验法,是一种依据统计抽样理论,利用电子计算机研究随机变量的数值计算方法。在
4、目前可靠度计算中,是相对精确的方法。蒙特卡洛模拟法的主要优点是:蒙特卡洛模拟法的主要优点是:(1)可确定系统性能,估计系统可靠度,预测出任一指定开采时期、指定边坡地段、指定条件下边坡的稳定状态,进行系统风险分析,使复杂的时空相互作用问题得以处理。(2)用蒙特卡洛法评价边坡可靠度,受问题条件限制的影响较小,其收敛性与极限状态方程的非线性、变量分布的非正态性无关,适应性强。就可靠度计算而言,若随机变量的变异系数大于30%,可靠指标法的计算结果往往远离精确解。然而,蒙特卡洛法却不受这个约束。而且,因为蒙特卡洛法的计算是通过大量而简单的重复抽样实现的,故方法和程序都很简单。(3)因为蒙特卡洛法的方法误
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