基于一次逆可靠度法的边坡稳定性分析.pdf

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1、，城市建筑┃学者研究┃URBANISMANDARCHITECTURE┃SCHOLARSSTUDY基于一次逆可靠度法的边坡稳定性分析TheSlopeStabilityAnalysisBasedontheInverseFORM■谢志勇■XieZhiyong[摘要]本文从逆可靠度设计思路出发，解析并采用基于逆计算得到具有相当精度的土坡稳定安全系数Fs。从态函数G在处展开，并截取前两项：0GU,可靠度的边坡稳定性分析方法，对某边坡的安全系数进行此，众多学者开始致力于有限元强度折减法在边坡GU,=GU,0+000（7）了分析。结果表明

2、，忽略参数的不确定性将会导致过高估稳定分析中应用的研究。由上式可得：计边坡安全系数。最后，讨论了可靠度水平与边坡安全系岩土边坡是一种复杂的地质体，其稳定性取决GU,0GU,00（8）数的变化关系。于岩土的物理力学性质、破坏模式等多种因素，而这些因素都存在不确定性。传统的边坡稳定分析方根据如上所述，设定随机变量u和设计参数[关键词]边坡稳定性一次逆可靠度法安全系数毕肖普法及数值分析方法都是基于确定性模型，在计算边的初始值分别为G及U0和0，则可计算得到U0条分法坡稳定安全系数时没有考虑参数的不确定性。GU,，然后通过式（6

3、）计算得到新的随机变因此，将一次逆可靠法运用于边坡的稳定性分0[Abstract]Thisarticlestartsfromtheinversereliabilitydesign析中，对边坡的稳定安全系数进行评估，以考虑岩量U1。由式（8）可计算得新的设计参数1，从而ideas,analyzesandadoptstheslopestabilityanalysismethod土参数的不确定性影响可以把U1和1作为新的初值。依此进行反复迭代计basedontheinversereliability,andcarriesouttheanalysisof二、一次逆

4、可靠度法算，直到满足如下收敛条件：safetycoefficientforslope.Theresultsshowthatignoringpar-当结构目标的可靠度指标已知，通过可靠指标U（9）kt1ameteruncertaintywillleadtooverestimatetheslopesafety来确定估计设计参数，这就涉及逆可靠度问题，一GUk,k2coefficient.Finally,theauthordiscussesthechangerelationsh-次逆可靠法是求解逆可靠度问题基本方法。U式中：k为第k次迭代计算

5、求得的随机变量ipofreliabilitylevelandtheslopesafetycoefficient.在逆可靠度分析中，最基本的任务就是通过已值；k为第k次迭代计算求得的设计参数值；,12知目标可靠度指标t来确定设计参数，逆可靠度问-4-3为收敛精度，一般取10～10。[Keywords]slopestability,theinverseFORM,safetyfactor,题可定义为：对于极限状态函数gX，在一定的可因此，基于TheinverseFORM的逆可靠度问题BishopSlicemethod靠度水平下，找一个参数满足如下方程：的具

6、体求解步骤可以归纳概况如下：GU,gX,（1）（1）建立极限状态方程，确定基本随机变量，1一、概述xiFxiui（2）并当量正态化，设定各随机变量初始值和待求参数一次逆可靠度法（TheinverseFORM）是解决式中：为设计参数；X为基本随机变量初始值，随机变量初始值一般可取其均值；逆可靠问题的常用的方法。在预先确定的可靠度水X=x1,x2,xn；Fxi为xi的分布函数；U为标准正态（2）求得极限状态方程在初值点的G及U平下，通过一次二阶矩法（FORM）对极限状态函数随机变量U=u1,u2,un；GU为gX在标

7、准空间的GU,；进行随机分析，求得待求的设计参数满足给定的可极限状态函数。靠度指标。在基于近似概率理论的极限状态设计法对于给定的目标可靠度指标t，逆可靠度问题（3）将各值代入式（6）和（8）计算到新的U1中，根据结构的安全等级和破坏类型，结构构件承可以定义：和1,再以U1和1为新的初值，依此反复迭代计载能力极限状态的目标可靠度指标[β]往往预先给tminU算；予了规定，即结构的可靠指标在设计之前就知道了。（3）（4）当U，k的值满足式（9）时，则停止计k当结构的目标的可靠度指标已知，通过可靠指标来GU,gX,0算

8、，此时=