基于支持向量机的边坡可靠性分析

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1、基王塞挂囱量扭鲍边遮丑靠性佥堑⑧论文作者签名：笠互鱼叠指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：答辩委员会主席：扬堂挞3麴拯级高王!逝、江省建笪遮让婴塞瞳委员1：尚量全!塾拯3逝江太堂委员2：芒壬3副麴握3逝江太堂委员3：廑苴3副塾拯3逝、江太堂委员4：昌迭3副塾拯3逝、江太堂答辩日期：2Q!垒二鳗二Q里逝拯逝幽趔幽教研一麴＼一、、．1i生龌浪一旧一建么呈拦一独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含

2、为获得逝姿盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名彳呵呜呜签字日期：／叶年弓月J阳学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝鎏盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权j堑'江盘鲎可以将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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：俏蠕晦签字日期：i牛年硐JZ

3、日学位论文作者毕业后去向：南己业工作靴趣谈银《j导师签名：签字日期：(f年弓月f阴电话：／舒彩印7277致谢时光飞逝，转眼间毕业在即，浙江大学的学习生活使我收获良多。在尚岳全教授和吕庆副教授两位导师的指导下我顺利完成了硕士论文的撰写。尚老师高尚的品德，渊博的专业知识，令我受益匪浅。吕老师细致的指导和帮助，严谨的治学态度，使我深受启发。同时，师母孙红月老师在学习和生活上给予我极大帮助，在此表示衷心的感谢!感谢方火浪研究员，蒋军副教授，严平副教授，庞苗副教授等浙江大学防灾所老师在我研究生学习期间给予的指导。感谢赵宇老师，范立峰博士在我学习期间给予的亦

4、师亦友的帮助与指导。感谢师兄王智磊，赵权利，沈水进，于洋，贾义鹏，支墨墨，董超，铁富忠，杨勇勇，康剑伟，刘长殿，师姐杜丽丽，安妮，与你们在学术上的讨论使我受益匪浅。感谢蔡岳良，任姗姗，张世华，熊晓亮，张文君，肖志鹏，朱森俊，潘攀，魏振磊，吴敏捷等，与你们一同在防灾所学习是我莫大的荣幸。感谢我的父母在我学习期间给予的支持，他们的鼓励使我勇敢面对学习和生活中的各种挑战。最后，衷心的感谢论文评审专家，感谢你们对本论文提出的宝贵意见。感谢出席硕士论文答辩的各位专家，老师和同学们!何婷婷2014年2月于浙大紫金港校区摘要边坡可靠性涉及广泛的工程领域，是岩土

5、工程研究的重要问题。传统的安全系数法无法考虑边坡中存在的各种不确定性因素，所得结果难以准确反映边坡的风险程度。本文将支持向量机法(SVM)与可靠性分析方法结合进行边坡可靠性分析方法与应用研究，主要内容如下：(1)针对某些复杂边坡功能函数无法显式表达，需借助软件计算安全系数的问题，建立边坡安全系数预测模型。首先采用均匀设计法选取一定数量的样本点，之后，通过确定性计算得到各样本点的安全系数，组成-01I练样本，训练SVM模型，拟合边坡的功能函数。实际算例表明，SVM模型能较好地拟合边坡的实际功能函数，准确高效地计算边坡安全系数。(2)将SVM与一次可

6、靠度法(FORM)、二次可靠度法(SORM)、蒙特卡洛模拟(MCS)相结合进行边坡可靠性分析。采用FORM获得可靠度指标和验算点信息，通过迭代算法优化SVM模型，基于优化后的SVM模型，通过SORM和MCS计算边坡的失稳概率。用该方法对两个典型边坡进行可靠性分析，将结果与其他方法相比较，证明该方法具有准确性和高效性。(3)基于SVM的可靠性分析方法所得结果能够反映参数敏感性及实际功能函数的非线性情况。通过FORM得到的u空间中的验算点能够反映参数的敏感性，通过SORM法得到的边坡极限状态面的主曲率K能够反映边坡极限状态面的非线性情况。(4)通过对

7、典型边坡的算例分析研究了参数分布类型、参数相关性、参数变异性对可靠性分析结果的影响。当不同分布函数的PDF曲线相似时，分布类型对可靠性分析结果基本没有影响，并且，PDF曲线差别越小，影响越小。边坡可靠度指标随参数变异系数的增大而减小，且参数敏感性越高，该变化越明显。参数相关性对可靠度指标的影响与参数相关性的正负性、极限状态面的形式以及参数敏感性有关。(5)将随机场理论引入边坡可靠性分析，将插值法与SVM法结合对边坡进行可靠性分析，得到考虑参数空间变异性的可靠性分析结果。关键词-边坡；可靠性分析；支持向量机；蒙特卡洛模拟；随机场AbstractSl

8、opereliabilityanalysisrelatestoawiderangeofengineeringfields，isanimp