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基于最大熵原理的工程边坡参数估计及可靠度分析研究

席娜丽  
【摘要】:边坡失稳作为全球性三大地质灾害之一,给人类带来了巨大的财产损失和人员伤亡,受到了全世界的广泛关注。我国目前通常采用安全系数来评价边坡的稳定性,它往往由工程师们根据随机抽样而凭经验给出土体的设计参数,而没有考虑大量的非确定性因素,带有一定的主观性。 本文探讨了以概率统计理论为基础得边坡分析方法,在边坡土体的参数确定和可靠度分析方面取得了一些具有理论和现实意义的成果。 本文首先对几种常用的工程边坡可靠度分析方法进行了介绍和比较,可靠度分析方法充分考虑了变量的随机性,其中蒙特卡罗模拟法的精度较高,能够满足工程需要。在参数的确定方面,作者认为边坡系统是一个内部能量守恒的孤立的物质系统,受到热力学中熵增原理的启发,探讨了运用最大熵原理进行土体参数估计的方法,推导了用该方法进行随机反演的准则函数,得到了“合乎自然”的参数估计值。此外,本文详细介绍了基于最大熵原理的工程边坡参数估计用于蒙特卡罗随机模拟的计算过程,得到了相应的破坏概率和可靠度指标,并用可靠指标和安全系数同时对边坡进行评价。最后通过一个工程实例,进行了大量的数据统计和概率计算,对该方法的可行性和正确性进行了验证。


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