岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (10): 3243-3252.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1395CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1395
邓志平1,钟敏2,蒋水华2,潘敏1,黄劲松2
DENG Zhi-ping1, ZHONG Min2, JIANG Shui-hua2, PAN Min1, HUANG Jin-song2
摘要: 考虑到平稳随机场难以准确表征土体参数随深度变化的空间变异性,且三维边坡可靠度分析往往存在耗时冗长问题,采用逐步Karhunen-Loève级数分解法生成平稳随机场与考虑深度效应(随机场实现时不排水抗剪强度Su 均值所在深度不同)的非平稳随机场,并提出了基于分段逆回归方法(sliced inverse regression,简称SIR)与极致梯度提升方法(extreme gradient boosting,简称XGBoost)的代理模型,结合蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,简称MCS)进行三维边坡可靠度分析。以某一典型三维边坡为例,验证了所提方法的有效性,并对比了基于平稳随机场和非平稳随机场两者的计算结果,探讨了埋深参数zb与趋势分量b对三维边坡可靠度分析结果的影响规律。结果表明:提出的代理模型可以准确高效地计算三维边坡失效概率;埋深参数zb 与趋势分量b 对边坡可靠度分析结果影响较大,参数值需要根据原位数据合理选取;基于考虑深度效应的非平稳随机场理论进行边坡可靠度分析时,随趋势分量b变大,失效概率变大,不考虑深度效应影响的非平稳随机场计算结果相反。研究成果可为实际三维边坡高效可靠度分析提供有效途径。
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