考虑参数空间变异性的边坡可靠度分析非侵入式随机有限元法 被引量：107

1

作者 李典庆 蒋水华 +1 位作者 周创兵 方国光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1413-1422,共10页

提出了考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法。采用Karhunen-Loeve级数展开方法表征土体抗剪强度参数空间变异性,其中通过wavelet-Galerkin技术求解Fredholm积分方程得到相关函数的特征解。基于有限元滑面应... 提出了考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法。采用Karhunen-Loeve级数展开方法表征土体抗剪强度参数空间变异性,其中通过wavelet-Galerkin技术求解Fredholm积分方程得到相关函数的特征解。基于有限元滑面应力法计算边坡安全系数,采用随机多项式展开将隐式函数表达的安全系数替换为显式函数表达的安全系数,并编写了计算程序NISFEM。研究了所提方法在考虑土体参数空间变异性的边坡稳定可靠度分析中的应用。结果表明:提出的非侵入式随机有限元法极大地提高了考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析的计算效率,为解决复杂边坡稳定可靠度问题提供了一条有效的途径。考虑抗剪强度参数空间变异性的边坡可靠度分析存在临界变异系数,其随边坡安全系数的增加而增大。当抗剪强度参数的变异系数小于临界变异系数时,忽略土体参数空间变异性将会高估边坡失效概率。当边坡安全系数小于1时,边坡失效概率并不总是随着抗剪强度变异系数的增加而增大。此外,土体黏聚力和内摩擦角随机场间相关性对边坡失效概率具有十分明显的影响。 展开更多

关键词 边坡 可靠度 土体参数 空间变异性 非侵入式随机有限元法

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边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法 被引量：24

2

作者 蒋水华 冯晓波 +1 位作者 李典庆 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2347-2354,共8页

提出基于非侵入式随机有限元法的边坡可靠度分析方法,并编写计算程序NISFEM。采用有限元滑面应力法计算边坡安全系数,将Hermite随机多项式展开与SIGMA/W和SLOPE/W模块有机结合实现边坡可靠度非侵入式随机分析。根据随机多项式展开系数,... 提出基于非侵入式随机有限元法的边坡可靠度分析方法,并编写计算程序NISFEM。采用有限元滑面应力法计算边坡安全系数,将Hermite随机多项式展开与SIGMA/W和SLOPE/W模块有机结合实现边坡可靠度非侵入式随机分析。根据随机多项式展开系数,给出边坡安全系数前4阶统计矩(均值、标准差、偏度和峰度)和Sobol指标解析表达式,并采用Sobol指标进行边坡可靠度参数敏感性分析。最后,以均质土坡可靠度问题为例,证明该方法在边坡可靠度分析中的有效性。结果表明,边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法能够有效地考虑边坡变形对边坡可靠度的影响,计算效率远远高于蒙特卡罗模拟方法(MCS),是解决复杂边坡可靠度问题一种有效地分析手段;黏聚力和内摩擦角变异性对边坡安全系数前四阶统计矩具有明显的影响,重度变异性对安全系数前4阶统计矩几乎没有影响;抗剪强度参数间负相关性对边坡安全系数均值几乎没有影响,但对安全系数标准差、偏度和峰度均有明显的影响。此外,随着抗剪强度参数间负相关性的增加,边坡安全系数由近似正态分布逐渐变为明显的非正态分布。 展开更多

关键词 边坡稳定性 有限元 可靠度 非侵入式随机有限元法 随机多项式展开

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基于非侵入式随机有限元法的地下洞室可靠度分析 被引量：43

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作者 李典庆 蒋水华 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期123-129,共7页

提出了地下洞室变形可靠度分析的非侵入式随机有限元法。介绍了随机多项式展开的基本原理,采用GEOSLOPE的SIGMA/W模块进行确定性有限元分析。提出了随机多项式展开与SIGMA/W模块接口方法及其流程图,从而实现了确定性有限元分析和随机分... 提出了地下洞室变形可靠度分析的非侵入式随机有限元法。介绍了随机多项式展开的基本原理,采用GEOSLOPE的SIGMA/W模块进行确定性有限元分析。提出了随机多项式展开与SIGMA/W模块接口方法及其流程图,从而实现了确定性有限元分析和随机分析一体化。最后研究了非侵入式随机有限元法在地下洞室变形可靠度分析中的应用。结果表明:非侵入式随机有限元法使得随机分析与确定性有限元分析互不耦合,其计算效率是传统的蒙特卡罗模拟方法无可比拟的,它是地下洞室变形可靠度问题分析一种有效的方法。采用二次衬砌支护是提高地下洞室可靠度有效的方法。此外,岩体变形模量的变异性对地下洞室变形可靠度有非常明显的影响,而岩体重度的变异性对可靠度基本上没有影响。因此,在地质勘查中要尽可能准确地确定岩体的变形模量,从而有效地提高地下洞室变形可靠度。 展开更多

关键词 地下洞室 变形 非侵入式随机有限元法 随机多项式展开 可靠度

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基于拉丁超立方抽样的边坡可靠度分析非侵入式随机有限元法 被引量：24

4

作者 蒋水华 李典庆 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期70-76,共7页

提出了基于拉丁超立方抽样的边坡可靠度分析非侵入式随机有限元法。采用有限元滑面应力法计算边坡稳定安全系数,通过Hermite随机多项式展开拟合边坡安全系数与输入随机变量间隐式函数关系,采用拉丁超立方抽样技术产生配点计算随机多项... 提出了基于拉丁超立方抽样的边坡可靠度分析非侵入式随机有限元法。采用有限元滑面应力法计算边坡稳定安全系数,通过Hermite随机多项式展开拟合边坡安全系数与输入随机变量间隐式函数关系,采用拉丁超立方抽样技术产生配点计算随机多项式展开系数。研究了该方法在锦屏I级水电站左岸边坡稳定可靠度分析中的应用。结果表明:基于拉丁超立方抽样的非侵入式随机有限元法实现了边坡可靠度分析和边坡稳定有限元分析过程不耦合,该方法计算精度高,为复杂高陡边坡可靠度问题求解提供了一条有效的途径。基于拉丁超立方抽样技术计算随机多项式展开系数,所需样本点数目约等于待定系数数目,其计算效率高于常用的概率配点方法。锦屏I级左岸边坡断层f42-9的内摩擦角敏感性程度最大,它对边坡稳定性具有重要的影响,其次为III2类岩体的内摩擦角,其余变量对边坡稳定性影响不明显。表征输入参数敏感性的Sobol指标为边坡加固方案的制定提供了参考依据。 展开更多

关键词 非侵入式随机有限元法 拉丁超立方抽样 边坡稳定性 可靠度 安全系数

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基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法实现与应用

5

作者 管性钰 欧尔峰 +1 位作者 张旭旭 刘益坤 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期233-239,共7页

随着可靠度理论的进一步发展,如何求解隐式功能函数下的结构可靠度成为难题,非侵入式随机有限元法是目前解决此难题的重要手段。为此发展了基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法。利用MATLAB和ANSYS联合仿真,编制了该方法的计算程... 随着可靠度理论的进一步发展,如何求解隐式功能函数下的结构可靠度成为难题,非侵入式随机有限元法是目前解决此难题的重要手段。为此发展了基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法。利用MATLAB和ANSYS联合仿真,编制了该方法的计算程序。程序通过ANSYS软件进行确定性力学分析,能够使用MATLAB自动调用ANSYS在不同参数配点下连续求解输出响应结果,并读取结果计算随机多项式待定系数。此方法通过有限元软件得到结构输出结果,无须分析功能函数,这为复杂结构下的可靠度计算提供了有效的手段。通过3个算例验证了该方法在结构可靠度分析中的有效性。结果表明:随机响应面法(SRSM)与基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法在计算结构失效概率时误差较小,计算效率远高于蒙特卡洛法(MCS),在求解无显示功能函数下的失效概率时具有明显优势。 展开更多

关键词 随机响应面法(SRSM) 非侵入式随机有限元法 失效概率 可靠度

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考虑材料参数空间变异性的堆石坝非侵入式随机有限元研究 被引量：9

6

作者 王建娥 杨杰 +2 位作者 程琳 马春辉 冉蠡 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第3期200-207,共8页

为提高面板堆石坝(CFRD)沉降值的计算准确度,引入随机有限元方法(SFEM),以考虑E-B本构模型参数的空间变异性,建立基于Cholesky分解的面板堆石坝非侵入式随机有限元方法(NSFEM)。首先,基于Cholesky分解进行堆石料材料参数的随机场模拟;其... 为提高面板堆石坝(CFRD)沉降值的计算准确度,引入随机有限元方法(SFEM),以考虑E-B本构模型参数的空间变异性,建立基于Cholesky分解的面板堆石坝非侵入式随机有限元方法(NSFEM)。首先,基于Cholesky分解进行堆石料材料参数的随机场模拟;其次,基于现有商业有限元软件MSC.Marc进行子程序的二次开发,通过UltraEdit在DOS环境下直接调用Marc,对每个单元赋予不同的材料参数,实现“非侵入式”随机有限元计算;随后,结合公伯峡坝体沉降计算,分析了筑坝材料参数的变异系数对沉降的影响规律。计算表明:考虑材料参数空间变异性对堆石坝变形计算结果影响明显,最大沉降值明显大于常规有限元计算值,更接近实测值,更符合工程实际情况。结论:坝体沉降值对材料参数按照敏感性从大到小排序为φ0、K、K b,对3BII区材料参数的变异性敏感性较3C区更大;采用NSFEM,考虑筑坝材料参数的空间变异性对准确把握CFRD沉降,确保工程安全具有重要意义。 展开更多

关键词 堆石坝 材料参数 空间变异性 CHOLESKY分解 MSC.Marc二次开发 非侵入式随机有限元

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桥机主梁的切比雪夫非嵌入式随机有限元可靠性分析

7

作者 周久香 范小宁 邢瑾文 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期37-42,共6页

考虑中、高非线性复杂结构的参数不确定性,提出基于切比雪夫随机展开的非嵌入式随机有限元法,实现了结构有限元分析和可靠性分析的不耦合。以拉丁超立方随机有限元配点技术产生适量样本,拟合切比雪夫正交多项式随机展开模型,避免法方程... 考虑中、高非线性复杂结构的参数不确定性,提出基于切比雪夫随机展开的非嵌入式随机有限元法,实现了结构有限元分析和可靠性分析的不耦合。以拉丁超立方随机有限元配点技术产生适量样本,拟合切比雪夫正交多项式随机展开模型,避免法方程在高阶展开时的病态现象,实现复杂结构隐式功能函数的显式化。全面考虑单梁桥机箱型主梁的可靠性因素,建立四种极限工况的有限元模型;利用灵敏度分析筛选随机变量,探索了配点样本数目对计算可靠度的影响,并提出取配点样本数目约为两倍拟合模型待定系数的假定。结果表明:3阶LHS-CPSE模型计算可靠度精度稍高于2阶LHS-CPSE模型,且两者均满足要求;文中方法兼顾计算精度和效率,为复杂结构的可靠性分析提供了一条可行思路,具有较好的工程适用性。 展开更多

关键词 非嵌入式随机有限元法 拉丁超立方随机有限元 切比雪夫正交多项式 灵敏度 起重机 可靠度

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基于聚类加权随机森林的非侵入式负荷识别 被引量：16

8

作者 程江洲 谢诗雨 +2 位作者 张赟宁 王劲峰 唐阳 《智慧电力》 北大核心 2020年第8期123-129,共7页

非侵入式负荷识别是实现用能管理的重要监测手段,而随机森林因其良好的泛化能力和鲁棒性应用于负荷识别领域。针对传统随机森林算法忽略决策树分类能力的差异、投票不公平的问题,提出了一种基于层次聚类的加权随机森林算法。首先,提取... 非侵入式负荷识别是实现用能管理的重要监测手段,而随机森林因其良好的泛化能力和鲁棒性应用于负荷识别领域。针对传统随机森林算法忽略决策树分类能力的差异、投票不公平的问题,提出了一种基于层次聚类的加权随机森林算法。首先,提取各类负荷开关状态下负荷特征量,建立特征数据库用于训练原始随机森林模型。然后,利用有功功率差检测总线信号中的开关事件,并提取负荷特征量作为验证集和测试集;验证集采用层次聚类选择法获得每个聚类中分类精度最高的决策树,测试集采用加权投票策略实现负荷识别。通过实验验证,说明相比于传统的机器学习算法,该算法可以实现更高的识别精度,准确率可达96.2%。 展开更多

关键词 非侵入式负荷识别 随机森林 层次聚类 加权投票

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基于VMD样本熵与随机森林的非侵入式设备状态检测方法 被引量：5

9

作者 汪繁荣 向堃 吴铁洲 《现代电子技术》 2021年第15期104-108,共5页

非侵入式负荷监测可以保护用户隐私并对用电情况做出细分,为了提高设备状态检测辨识精度,提出一种基于变分模态分解样本熵特征数据集结合随机森林分类的非侵入式负荷状态检测方法。采用变分模态分解算法利用其良好的抗噪性、鲁棒性对暂... 非侵入式负荷监测可以保护用户隐私并对用电情况做出细分,为了提高设备状态检测辨识精度,提出一种基于变分模态分解样本熵特征数据集结合随机森林分类的非侵入式负荷状态检测方法。采用变分模态分解算法利用其良好的抗噪性、鲁棒性对暂态特征进行提取;计算模态样本熵,将处理后的数据集作为决策树、支持向量机和随机森林等算法的输入进行负荷状态辨识。实验分析表明,随机森林的强分类性使得负荷辨识结果较好,且拟合效果优秀,成功结合了所提算法并解决了单设备运行和多设备运行时的非侵入式设备状态的检测问题。 展开更多

关键词 非侵入式负荷监测 变分模态分解 样本熵 随机森林 用电设备 暂态特征 状态检测 支持向量机

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基于随机森林的非侵入式家庭负荷辨识方法 被引量：16

10

作者 李如意 张鹏 +2 位作者 刘永光 张恒 周东国 《电测与仪表》 北大核心 2021年第4期9-16,共8页

智能量测技术是智能电网的重要组成部分,文章为增强非侵入式家庭负荷辨识算法的适用性,提出了一种负荷低频监测技术,结合居民用电行为与外部非电力负荷特征相关特性,建立一种基于随机森林的家庭负荷监测模型,在该模型中,选取常用的电气... 智能量测技术是智能电网的重要组成部分,文章为增强非侵入式家庭负荷辨识算法的适用性,提出了一种负荷低频监测技术,结合居民用电行为与外部非电力负荷特征相关特性,建立一种基于随机森林的家庭负荷监测模型,在该模型中,选取常用的电气特征以及引入诸如居民负荷使用的时间特征等外部数据特征,通过互信息分析方法筛选与用电行为关联度高的多维特征量,进而采用随机森林算法对居民用电行为进行建模,从而实现对不同家庭各个类型的负荷进行有效监测。算法运行在AMPds公开数据集上,与贝叶斯分类算法进行比较,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 随机森林 互信息 非侵入式负荷监测 用电行为分析 非电量特征

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弱层台阶边坡可靠度非侵入式随机分析 被引量：3

11

作者 张顷顷 王来贵 +2 位作者 张华宾 冉莉娜 郭子钰 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期33-39,共7页

为确保复杂结构边坡的安全稳定,针对弱层台阶边坡可靠性开展非侵入式随机分析。以抗剪参数为随机变量,采用局部平均法进行随机场离散,采用随机场和Monte-Carlo(SMC)法编制程序进行数值计算,并与Monte-Carlo(MC)法结果进行比较。结果表明... 为确保复杂结构边坡的安全稳定,针对弱层台阶边坡可靠性开展非侵入式随机分析。以抗剪参数为随机变量,采用局部平均法进行随机场离散,采用随机场和Monte-Carlo(SMC)法编制程序进行数值计算,并与Monte-Carlo(MC)法结果进行比较。结果表明:利用非侵入式随机分析方法计算可靠度效率更高且易于实现;随机场可以反映岩体力学参数的空间变异性以及参数之间相关特性,更接近于实际情况,弱层对边坡稳定性有重要影响,会导致边坡安全系数降低,且最大位移会显著增大;采用MC法会过度放大边坡的失效概率,而SMC法得到的结果更可靠。该结论可为复杂结构边坡的可靠性分析提供参考。 展开更多

关键词 弱层 台阶边坡 可靠度 随机场 非侵入式

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基于随机森林-遗传算法-极限学习机的非侵入式负荷识别方法 被引量：16

12

作者 安琪 王占彬 +4 位作者 安国庆 李争 陈贺 李峥 王耀强 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第5期1929-1935,共7页

提高负荷识别准确率是实现非侵入式负荷监测的关键技术。针对现有模型识别准确率低、特征冗余度高、可分性较差的问题,提出一种基于随机森林(random forest,RF)和遗传算法优化极限学习机(genetic algorithm optimized extreme learning ... 提高负荷识别准确率是实现非侵入式负荷监测的关键技术。针对现有模型识别准确率低、特征冗余度高、可分性较差的问题,提出一种基于随机森林(random forest,RF)和遗传算法优化极限学习机(genetic algorithm optimized extreme learning machine,GA-ELM)的负荷识别方法。首先,从稳态电流信号中提取时域和频域信息作为负荷特征;其次,为进一步减小特征集的冗余度并剔除可分性较差的特征,使用随机森林算法对特征进行优选,得到最优特征集;最后,使用遗传算法优化极限学习机的权值和偏置参数,建立负荷识别模型。利用所建立的模型对11个家用电器共16种负荷状态进行识别,实验结果表明,所提模型可以提高识别准确率,对家用负荷可以进行快速有效识别。 展开更多

关键词 非侵入式负荷识别 随机森林 特征选择 遗传算法 极限学习机

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基于小波随机森林的非侵入式工业负荷识别及其鲁棒性研究 被引量：1

13

作者 赵志刚 冯忠义 +2 位作者 王咏欣 邵云峰 任津京 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第S02期265-270,共6页

非侵入式工业负荷识别技术能在不改变现有电路结构的前提下对电力系统中的负荷组成进行识别,从而获取不同工业用户用电信息,对于工业园区的用户优化用电计划、节能降本具有重要意义。为解决目前针对工业负荷的非侵入式识别准确率低且实... 非侵入式工业负荷识别技术能在不改变现有电路结构的前提下对电力系统中的负荷组成进行识别,从而获取不同工业用户用电信息,对于工业园区的用户优化用电计划、节能降本具有重要意义。为解决目前针对工业负荷的非侵入式识别准确率低且实用性差等问题,提出一种基于小波随机森林(wavelet transform-randomized forest,WRF)的非侵入式多目标工业负荷识别方法。通过分析工业负荷波形特性,选取有效特征变量,使用小波变换提取变量的局部暂态和稳态特征,使用随机森林对所有特征进行多目标分类匹配,实现工业负荷识别。为验证所提出方法的有效性,将WRF算法的识别效果与目前常用的方法进行了对比,并对其鲁棒性做了进一步分析,结果表明所提出方法具有更高的准确性与更强的实用性。 展开更多

关键词 工业负荷识别 非侵入式 小波分析 随机森林 鲁棒性

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基于LHS-CPSE的非侵入式边坡可靠性分析方法及其应用

14

作者 郭文礼 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第25期10935-10940,共6页

边坡可靠性分析大多以侵入式随机有限元法为主,具有抽样次数多、耗时长、通用性差等缺点,而非侵入式可靠度分析方法能够很好地解决上述问题。提出一种基于拉丁超立方抽样-切比雪夫多项式随机展开模型(Latin hypercube sampling-Chebyshe... 边坡可靠性分析大多以侵入式随机有限元法为主,具有抽样次数多、耗时长、通用性差等缺点,而非侵入式可靠度分析方法能够很好地解决上述问题。提出一种基于拉丁超立方抽样-切比雪夫多项式随机展开模型(Latin hypercube sampling-Chebyshev polynomial stochastic expansion, LHS-CPSE)的非侵入式边坡可靠性分析方法(简称LHS-CPSE法),并以兰州市盐什公路一段边坡为案例验证LHS-CPSE法的可靠性,同时将其应用在坡体开挖方案决策中。研究结果表明:LHS-CPSE法与直接蒙特卡洛法结果非常接近,验证了该方法的准确性和可靠性;3阶CPSE随机展开模型较2阶CPSE随机展开模型计算精度略高0.23%,但前者的计算效率是后者的1/3,兼顾精度和效率推荐采用2阶CPSE随机展开模型;随着Ⅰ级边坡平台宽度的增加,开挖量与边坡平均安全系数呈递增趋势,但可靠度呈“先急剧增大,再趋于稳定”的态势,兼顾工程造价与安全考虑,其边坡平台按照4.5 m设计较为合理;LHS-CPSE法能够快速准确地计算边坡的可靠度,可以为边坡设计和决策提供技术支撑。 展开更多

关键词 可靠性 边坡 非侵入式 拉丁超立方抽样 切比雪夫多项式随机展开 强度折减法

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非均质结构非平稳随机响应的快速算法 被引量：2

15

作者 陈玉震 张盛 +1 位作者 陈飙松 张洪武 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期24-30,共7页

将扩展多尺度有限元法应用于非平稳随机振动时域显式法中,实现了对非均质结构非平稳随机响应的快速精确计算。首先,论文阐述了扩展多尺度有限元法基本原理。其次,探讨了时域显式法在非平稳随机响应分析中的优势。时域显式法基于动力响... 将扩展多尺度有限元法应用于非平稳随机振动时域显式法中,实现了对非均质结构非平稳随机响应的快速精确计算。首先,论文阐述了扩展多尺度有限元法基本原理。其次,探讨了时域显式法在非平稳随机响应分析中的优势。时域显式法基于动力响应显式表达式直接在时域进行随机振动分析,较传统反应谱法,具有良好的计算精度和计算效率。最后,根据两算法的特性和优势提出统一的多尺度算法框架,使其适用于非均质结构非平稳随机响应分析的快速求解。数值算例验证了该算法的高效性和精确性。 展开更多

关键词 非均质结构 非平稳随机振动 扩展多尺度有限元法 基函数 时域显式法

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考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法 被引量：46

16

作者 祁小辉 李典庆 +1 位作者 周创兵 方国光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期745-753,共9页

现有边坡可靠度研究均未考虑土体空间变异性对边坡最危险滑面的影响。为此,提出了考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法。首先,采用谱表现法建立了表征土体空间变异性的随机场模型。在此基础上,提出了基于SIGMA/W和SLOPE/... 现有边坡可靠度研究均未考虑土体空间变异性对边坡最危险滑面的影响。为此,提出了考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法。首先,采用谱表现法建立了表征土体空间变异性的随机场模型。在此基础上,提出了基于SIGMA/W和SLOPE/W的自动定位搜索最危险滑动面方法。其次,采用非侵入式随机分析方法研究了抗剪强度参数空间变异性对边坡最危险滑动面空间分布的影响。最后,采用算例验证了所提方法的有效性。结果表明:提出的边坡最危险滑动面随机分析方法能够有效地确定边坡最危险滑动面空间分布特征。土体抗剪强度参数的空间变异性对边坡最危险滑动面的空间分布特征有重要的影响,它直接决定了边坡最危险滑动面的位置和滑体规模。土体抗剪强度参数波动范围越大,最危险滑动面的空间分布范围越大。随着土体抗剪强度参数水平向和竖直向波动范围比值的增大,边坡上部发生局部滑动的可能性增大。抗剪强度参数的变异系数越大,最危险滑动面的空间分布范围越大,边坡发生小规模局部滑动的可能性越大。 展开更多

关键词 边坡稳定性 最危险滑动面 空间变异性 非侵入式随机分析 安全系数

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基覆面形式对堆积体边坡失效风险影响分析

17

作者 孙良鑫 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第6期184-191,共8页

为探究基覆界面变异对边坡失效风险的影响,考虑土体参数的互相关性、自相关性以及多因素影响,基于Python对ABAQUS有限元软件的二次开发,生成二维互相关随机场,实现拉丁超立方抽样下的基覆型边坡非侵入式随机分析,获得不同断面形式的可... 为探究基覆界面变异对边坡失效风险的影响,考虑土体参数的互相关性、自相关性以及多因素影响,基于Python对ABAQUS有限元软件的二次开发,生成二维互相关随机场,实现拉丁超立方抽样下的基覆型边坡非侵入式随机分析,获得不同断面形式的可靠性变化规律差异。通过正交设计试验法研究基覆形式、内摩擦角和黏聚力变异、波动范围及相关系数6因素共同作用下边坡失效风险演化规律,评估堆积体边坡失效风险的关键因素。结果表明:随内摩擦角变异性增大,边坡可靠度指标呈现陡减段、缓减段、平缓段三段式递减;基覆界面形式对边坡的失效风险影响显著,随黏聚力变异系数、垂直波动范围、水平波动范围、相关系数变化,呈近似线性递减规律,但变化幅度各异。岩土体参数空间变异性增大以及相关性的减弱将显著增大基覆面形式对堆积体边坡可靠性的影响力,需充分考虑地层特性,建立三维模型进行稳定性验算,提高风险评估的准确性。 展开更多

关键词 堆积体边坡 基覆面形式 失效风险 非侵入式随机分析 随机场 正交设计法 变异系数

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考虑渗透系数空间变异性的堤防工程渗流分析

18

作者 庞锐 徐明洋 +1 位作者 柴伊豪 周扬 《水电能源科学》 北大核心 2024年第7期207-210,共4页

水力参数的空间变异性对堤防的渗流状态有明显影响,对其进行量化分析可为堤防的安全运行提供保障。为此,基于随机场理论建立了非侵入式随机渗流分析框架,研究了复杂堤防在不同随机场参数下堤防内水力坡降、渗流量等渗流控制指标的变化... 水力参数的空间变异性对堤防的渗流状态有明显影响,对其进行量化分析可为堤防的安全运行提供保障。为此,基于随机场理论建立了非侵入式随机渗流分析框架,研究了复杂堤防在不同随机场参数下堤防内水力坡降、渗流量等渗流控制指标的变化规律。结果表明,变异系数每增大0.2,堤防内粘土的水力坡降最大值增加20.4%,中砂则增加60.5%,水力参数空间变异性的影响不可忽视。此外,同时考虑堤防内所有材料的随机渗流特性与仅考虑粘土随机渗流特性相比,粘土内最大水力坡降和流量存在较小波动,这意味着粘土作为主要防渗材料,其渗流安全主要受自身材料属性的影响。 展开更多

关键词 堤防 渗透系数 渗流指标 空间变异性 非侵入式随机渗流

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考虑尾矿材料参数空间变异性的尾矿坝稳定可靠度分析 被引量：5

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作者 蒋水华 朱明明 黄劲松 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期72-77,共6页

为客观地评价尾矿坝稳定性,在随机场理论和极限平衡分析框架下,采用考虑参数空间变异性尾矿坝可靠度分析的非侵入式随机有限元法,通过Karhunen-Loève级数展开方法离散尾矿材料参数(渗透系数、摩擦角等)随机场,利用Hermite随机多项... 为客观地评价尾矿坝稳定性,在随机场理论和极限平衡分析框架下,采用考虑参数空间变异性尾矿坝可靠度分析的非侵入式随机有限元法,通过Karhunen-Loève级数展开方法离散尾矿材料参数(渗透系数、摩擦角等)随机场,利用Hermite随机多项式展开拟合尾矿坝安全系数与输入参数之间的隐式函数关系;再采用拉丁超立方抽样技术产生输入参数样本点求解多项式展开系数;最后,通过应用到一实际尾矿坝工程说明了该方法的有效性。结果表明,该方法可以真实地模拟尾矿材料的空间变异性对尾矿坝稳定性的影响,保证尾矿坝可靠度分析与确定性稳定分析互不耦合,与10000次直接拉丁超立方抽样方法相比,该方法具有较高的计算精度和效率。 展开更多

关键词 尾矿坝 空间变异性 随机场 可靠度 非侵入式随机有限元法

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库水升降条件下考虑饱和渗透系数空间变异性的白水河滑坡渗流变形分析 被引量：21

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作者 薛阳 吴益平 +3 位作者 苗发盛 李麟玮 廖康 张龙飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1709-1720,共12页

堆积层滑坡的岩土体渗透系数具有一定的不确定性,且渗透系数是饱和-非饱和渗流分析的重要参数,开展考虑其空间变异性的库岸堆积层滑坡渗流变形分析具有重要意义。以三峡库区中的白水河滑坡为研究对象,基于地面核磁共振技术获取的岩土体... 堆积层滑坡的岩土体渗透系数具有一定的不确定性,且渗透系数是饱和-非饱和渗流分析的重要参数,开展考虑其空间变异性的库岸堆积层滑坡渗流变形分析具有重要意义。以三峡库区中的白水河滑坡为研究对象,基于地面核磁共振技术获取的岩土体渗透系数,分析滑坡体渗透系数的空间变异特征,采用半变异函数方法求得滑坡体渗透系数的竖直波动范围,在此基础上建立渗透系数的非平稳随机场模型。以非侵入式随机有限元的方式开展库水升降两种工况下不确定模型与确定模型的流固耦合模拟,分析两种模型的渗流场、位移变形特征及其差异。结果表明:相比于确定模型,不确定模型孔压改变的滞后性更为明显,且库水下降工况下整体的变形更大,若忽略滑体渗透系数的非平稳空间变异特征将会低估滑坡的实际变形。 展开更多

关键词 空间变异性 饱和渗透系数 库水升降 非饱和流固耦合 非侵入式随机有限元法

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