为探究有限区间条件下的随机场空间变异性特征及其对边坡稳定性的影响机制,提出了考虑岩土体参数模糊不确定性的边坡地震稳定性概率分析方法。首先,基于熵的统一测度框架,推导有限区间下模糊熵和概率熵计算式;然后,利用熵等价法将模糊...为探究有限区间条件下的随机场空间变异性特征及其对边坡稳定性的影响机制,提出了考虑岩土体参数模糊不确定性的边坡地震稳定性概率分析方法。首先,基于熵的统一测度框架,推导有限区间下模糊熵和概率熵计算式;然后,利用熵等价法将模糊变量转换为等效随机变量,结合随机场理论和有限差分法,建立考虑岩土体参数区间影响和模糊不确定性的随机有限差分模型;最后采用拟静力分析法,开展有限区间及随机场参数影响下的边坡地震稳定性概率分析。研究结果表明:假设变量属于无穷区间会高估熵值且低估等效变异系数(coefficient of variation,COV),得到的边坡稳定性概率分析结果偏向非保守。随着有限区间的扩大,熵值曲线呈上凸型持续增加,边坡失效概率从7.04×10^(−3)减小至1.39×10^(−4),但安全系数(factor of safety,FOS)均值始终小于均质模型FOS=1.66。随机场空间变异性特征越明显,蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)统计结果的COV越大,边坡失效概率越高,边坡稳定性对随机场参数的敏感性顺序为:COV>互相关系数>相关长度。边坡在第三水准地震荷载作用下失效概率达到42.07%,但FOS均值仍大于1.15,说明概率分析方法比确定性分析方法能够提供更多的边坡稳定状态信息,而确定性分析方法得出的边坡稳定评估结果偏于冒险。研究成果可为考虑岩土体参数实际区间及模糊不确定性的边坡地震稳定性概率分析提供参考。展开更多
文摘为探究有限区间条件下的随机场空间变异性特征及其对边坡稳定性的影响机制,提出了考虑岩土体参数模糊不确定性的边坡地震稳定性概率分析方法。首先,基于熵的统一测度框架,推导有限区间下模糊熵和概率熵计算式;然后,利用熵等价法将模糊变量转换为等效随机变量,结合随机场理论和有限差分法,建立考虑岩土体参数区间影响和模糊不确定性的随机有限差分模型;最后采用拟静力分析法,开展有限区间及随机场参数影响下的边坡地震稳定性概率分析。研究结果表明:假设变量属于无穷区间会高估熵值且低估等效变异系数(coefficient of variation,COV),得到的边坡稳定性概率分析结果偏向非保守。随着有限区间的扩大,熵值曲线呈上凸型持续增加,边坡失效概率从7.04×10^(−3)减小至1.39×10^(−4),但安全系数(factor of safety,FOS)均值始终小于均质模型FOS=1.66。随机场空间变异性特征越明显,蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)统计结果的COV越大,边坡失效概率越高,边坡稳定性对随机场参数的敏感性顺序为:COV>互相关系数>相关长度。边坡在第三水准地震荷载作用下失效概率达到42.07%,但FOS均值仍大于1.15,说明概率分析方法比确定性分析方法能够提供更多的边坡稳定状态信息,而确定性分析方法得出的边坡稳定评估结果偏于冒险。研究成果可为考虑岩土体参数实际区间及模糊不确定性的边坡地震稳定性概率分析提供参考。
