基于Kriging模型的土質邊坡可靠度計算方法

滕　斌， 陳　浩

(重慶科創職業學院， 信息與建筑工程學院， 重慶 永川　402160)

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基于Kriging模型的土質邊坡可靠度計算方法

滕斌， 陳浩

(重慶科創職業學院， 信息與建筑工程學院， 重慶 永川402160)

[摘要]邊坡可靠度計算過程因其功能函數隱式特征及高度非線性而較為繁瑣，結合Janbu法與Kriging插值函數方法建立一種易于操作的邊坡可靠度計算方法。首先，根據Janbu法原理建立邊坡可靠度計算的功能函數；然后，通過對變異性較大的參數進行拉丁超立方抽樣，抽取一定規模的隨機樣本，同時引入Kriging插值函數方法，結合上述抽樣樣本構件新的功能函數，用Kriging代理模型解決原邊坡穩定功能函數所存在的隱式問題；最后，通過一個工程實例，表明該方法具有較高的計算效率，與傳統蒙特卡洛法相比，精度優良，具有很強的工程實用價值。

[關鍵詞]邊坡工程； Janbu法； 可靠度； Kriging算法； 蒙特卡洛法

1概述

穩定性分析是目前巖土工程界的一個核心問題，尤其是邊坡穩定分析事關公路、鐵路、建筑物等的安全保障評價的核心內容，具有實用性強，涉及面廣等特點。邊坡穩定分析經過多年發展，理論基礎及計算方法已經得到不斷的提升與改善，尤其是近年來計算機的普及是其進入到一個全新階段[1]。但是邊坡的穩定性主要取決于巖土的物理力學特性[2，3]、破壞模式等多種因素，同時邊坡工程所處的環境具有較大的不確定性、離散性與復雜性[4]，受上述因素的影響，在邊坡穩定分析中各種參數的取值具有很強的不確定性，因此將邊坡穩定性方法研究歸結起來可分為兩類：即確定性方法和不確定性方法，確定性方法是邊坡穩定性研究的基本方法，它包括極限平衡分析法、極限分析法、數值分析法。……