基于危岩空间影响概率的风险定量评估方法研究

作     者：王晓磊 

作者单位：重庆科技学院 

学位级别：硕士

导师姓名：吴越;刘晓斌

授予年度：2023年

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

主      题：危岩灾害 风险量化评估 失稳概率 危岩轨迹计算 空间影响概率 

摘      要：在实际工程中,危岩灾害风险评估只能由危险性与损失通过风险矩阵简单叠加得到定性风险等级,存在边缘突变性和同风险等级不可比的缺点,急需进行风险的定量评估。危岩风险的定量指标由危岩空间影响概率和受灾体损失确定,而危岩空间影响概率计算方法的研究较为薄弱,是危岩灾害风险定量评估的瓶颈。危岩空间影响概率是指危岩崩落冲击达到某一空间位置的概率,涉及危岩的失稳概率计算和运动轨迹计算两个关键技术,是目前研究的难点。为此,结合危岩灾害风险评估理论提出了危岩空间影响概率的计算方法,实现了危岩灾害风险的定量评估,主要研究工作如下:1、根据危岩灾害的发生过程,总结了危岩灾害空间影响概率的影响因子,分为稳定性影响因子和运动轨迹影响因子,并对各类因子进行了识别和敏感性分析,明确了危岩空间影响概率的主要影响因子。2、针对危岩稳定性最敏感的影响因子,进行强度参数随机特征确定方法研究,基于岩土大数据的强度参数随机特征参数推断方法,并结合可靠度理论的蒙特卡洛法,计算了常见的三种破坏模式下(滑移式、倾倒式、坠落式)危岩体失稳概率,并进行了软件模块设计,实现了危岩体失稳概率的便捷计算。3、在危岩灾害影响范围三维建模的基础上,进一步提出了基于能量增量叠加的危岩三维滚动轨迹运动方程及其求解算法,以此为基础进行了危岩体三维运动轨迹分析软件系统开发,实现了危岩体三维空间影响范围的定量评估。4、在危岩体失稳概率和危岩运动轨迹分析的基础上,提出了危岩灾害空间影响概率的评估模型和计算方法,推导了危岩体和危岩带空间影响概率计算公式,得到了基于危岩空间影响概率的风险定量指标,并进行了软件系统开发,实现了危岩灾害风险的量化评估。形成了基于危岩空间影响概率的风险定量评估方法体系,开发了危岩灾害风险量化评估软件系统,实现了危岩失稳概率评估、三维运动轨迹及影响范围评估、危岩体(带)风险量化评估,一定程度解决了制约危岩灾害风险量化评估的技术问题,具有很好的工程应用价值。