勘察数据变化条件下空间变异土坡稳定可靠度协同更新方法

作     者：田华明 李典庆 TIAN Huaming;LI Dianqing

作者机构：武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 武汉大学水利水电学院工程风险与防灾研究所湖北武汉430072 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第8期

页      面：1613-1621页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(U2240211) 

主　　题：土坡 空间变异性 勘察数据 贝叶斯更新 协同式分析 稳定可靠度 

摘      要：贝叶斯理论为合理表征土性参数的空间变异性以及量化勘察数据(如不排水剪切强度值)对边坡稳定可靠度的影响提供了有效工具。然而,勘察数据随边坡空间位置变化,而且土性参数空间变异性表征模型(如随机场模型)包含高维不确定性参数。勘察数据的动态变化与高维随机参数反演导致基于贝叶斯理论的边坡稳定可靠度更新具有显著的计算量。为此,提出了考虑变化勘察数据的空间变异土坡稳定可靠度协同更新方法。该方法首先基于贝叶斯更新框架BUS模拟条件随机场,执行边坡稳定性分析;然后基于拒绝抽样原理和协同式分析方法根据不同勘察数据表征岩土体参数的空间变异性,并更新边坡的稳定可靠度。当勘察数据在边坡不同空间位置变化时,避免了重新模拟条件随机场以及执行边坡稳定性分析,同时继承了BUS解决高维随机参数反演的特性,实现了基于贝叶斯理论的空间变异边坡稳定可靠度快速更新。以单层非平稳随机场土坡为例验证了所提方法的合理性和有效性。结果表明,所提方法为勘察数据变化条件下土性参数空间变异性动态表征以及边坡稳定可靠度实时更新提供重要工具。