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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.2 考虑岩土体参数空间变异性边坡可靠度分析5

1.2.1 二维边坡稳定性问题5

1.2.2 三维边坡稳定性问题8

1.3 锚固体系性能退化条件下边坡可靠度分析9

1.4 边坡可靠度分析方法10

1.4.1 响应面法和随机响应面法11

1.4.2 非侵入式随机分析方法13

1.5 本书的主要研究内容13

参考文献16

第2章 边坡可靠度非侵入式随机分析基本理论27

2.1 引言27

2.2 随机输入参数表示28

2.2.1 相关非正态随机变量输入模型29

2.2.2 相关非高斯随机场模拟输入模型32

2.3 输出响应量代理模型构建47

2.3.1 Hermite随机多项式展开47

2.3.2 高维Hermite随机多项式推导48

2.3.3 随机多项式展开系数计算52

2.4 输入参数随机配点法52

2.4.1 线性无关原则概率配点法53

2.4.2 拉丁超立方抽样配点法56

2.5 输出响应量统计特征估计57

2.5.1 输出响应量统计矩模拟值57

2.5.2 输出响应量统计矩解析解57

2.5.3 Sobol指标计算58

2.5.4 PDF和CDF曲线绘制60

2.6 边坡失效概率计算61

2.6.1 构件失效概率计算62

2.6.2 系统失效概率计算64

2.7 本章小结66

参考文献67

第3章 边坡可靠度分析非侵入式随机有限元法73

3.1 引言73

3.2 边坡稳定有限元分析方法74

3.2.1 有限元强度折减法75

3.2.2 有限元滑面应力法76

3.3 边坡稳定性有限元分析77

3.3.1 与ABAQUS软件接口77

3.3.2 与GEOSTUDIO软件接口78

3.4 不排水饱和黏土边坡可靠度分析82

3.4.1 随机场模拟精度验证83

3.4.2 边坡可靠度分析结果85

3.5 非饱和土坡稳定可靠度分析89

3.5.1 土水特征曲线90

3.5.2 边坡可靠度分析结果91

3.6 本章小结101

参考文献102

第4章 考虑自相关函数影响的边坡可靠度分析107

4.1 引言107

4.2 自相关函数109

4.2.1 样本自相关函数109

4.2.2 理论自相关函数110

4.2.3 波动范围117

4.3 多重二阶响应面法121

4.4 算例分析124

4.4.1 均质摩擦／黏性土坡124

4.4.2 含软弱夹层非均质土坡132

4.5 本章小结138

参考文献139

第5章 考虑参数空间变异性边坡系统可靠度分析145

5.1 引言145

5.2 多重随机响应面法147

5.2.1 边坡系统可靠度分析蒙特卡罗模拟147

5.2.2 多重随机响应面构建147

5.2.3 代表性滑动面识别方法149

5.2.4 计算流程150

5.3 算例分析151

5.3.1 不排水饱和黏土边坡151

5.3.2 摩擦／黏性土坡168

5.3.3 三层不排水饱和黏土边坡174

5.4 本章小结179

参考文献180

第6章 锚杆腐蚀条件下锚固边坡时变可靠度分析183

6.1 引言183

6.2 锚杆腐蚀率模型185

6.3 考虑腐蚀效应的锚杆失效模式187

6.3.1 锚杆自由段屈服失效模式187

6.3.2 锚固段锚杆与注浆体界面黏结失效模式188

6.4 锚固边坡串联系统可靠度分析189

6.4.1 边坡安全系数计算191

6.4.2 边坡串联系统可靠度分析192

6.5 锚固边坡变形可靠度分析195

6.5.1 锚固边坡有限元模型196

6.5.2 边坡变形可靠度分析199

6.6 本章小结205

参考文献206

第7章 锦屏一级水电站左岸坝肩边坡可靠度分析210

7.1 引言210

7.2 边坡施工期应力变形分析211

7.3 边坡施工期稳定可靠度分析220

7.3.1 三维边坡稳定性分析220

7.3.2 参数敏感性分析225

7.3.3 三维边坡可靠度分析228

7.4 本章小结232

参考文献233

第8章 结论与展望236

8.1 主要结论236

8.2 研究展望238

附录240