基于有限元土质边坡随机可靠度的分析

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1、分类号学号M200973097学校代码10487密级硕士学位论文基于有限元的土质边坡随机可靠度分析学位申请人：舒苏荀学科专业：岩土工程指导教师：龚文惠教授答辩日期：2012年1月10日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftherequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAnalysisonRandomReliabilityofSoilSlopebasedonFiniteElementMethodCandidate:ShuSu-

2、XunMajor:GeotechnicalEngineeringSupervisor:Prof.GongWen-huiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

3、本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘要近年来，随着地震和暴雨的频

4、繁发生，我国的滑坡灾害趋于严重。如果能合理判断边坡的稳定性，及早提出预防加固措施，就能显著降低滑坡灾害造成的损失。由于边坡工程的荷载环境、施工条件、材料特性等因素都具有随机性，因此本文采用可以考虑这些随机因素影响的随机可靠度方法对土质边坡的稳定性问题进行研究。首先，将随机分析理论、有限元理论和结构可靠度分析理论相结合，采用局部平均的随机场离散方法、有限元位移分析方法和蒙特卡罗可靠度计算方法，结合土质边坡工程实例，建立了土质边坡的有限元随机可靠度分析模型，计算了土质边坡的随机可靠度指标及失效概率，评价了土质边坡的

5、稳定性。其次，采用基于有限元的蒙特卡罗随机可靠度分析方法，对边坡的模型尺寸、土体的相关距离、土性参数（容重、黏聚力、内摩擦角）的变异性和相关性等因素对土质边坡随机可靠度的影响进行分析，总结了各因素对土质边坡随机可靠度指标及失效概率的影响规律。最后，针对蒙特卡罗随机可靠度分析方法的不足，引入径向基函数神经网络，提出一种改进的基于径向基函数神经网络的土质边坡随机可靠度分析方法。结合具体工程实例进行分析，将分析结果与蒙特卡罗随机可靠度分析法的结果进行比较，验证了该法的可行性，并分析了误差产生的原因。关键词：土质边坡随

6、机可靠度有限元蒙特卡罗法神经网络IAbstractInrecentyears,thelandslidedisastersinChinabecomemoreandmoreserioussincethefrequentearthquakesandrainstorms.Ifthereasonablejudgmentofslopestabilityisquantified,meanwhile,thepreventionandconsolidationmeasuresareproposedintime,lossescau

7、sedbylandslidedisasterscouldbesignificantlyreduced.Fortherandomfactorsincludingloadenvironment,constructionconditionsandmaterialpropertiesinslopeengineering,arandomreliabilitymethodwhichcouldconsidertheserandomfactorsisusedinthisthesisforthestabilitystudyofs

8、oilslope.Firstly,basiconthecombiningtheoriesofrandomanalysis,finiteelementmethod(FEM)andstructuralreliabilityanalysis,localaveragemethod,FEMdisplacementanalysisandMonteCarlo(MC)methodareadoptedt