Copula 理论下基于g-line 失效域的边坡可靠性分析 - 岩土力学.PDF

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Copula 理论下基于g-line 失效域的边坡可靠性分析 - 岩土力学

第38 卷第5 期 岩 土 力 学 Vol.38 No.5 2017 年5 月 Rock and Soil Mechanics May 2017 DOI :10.16285/j.rsm.2017.05.027 Copula 理论下基于 g-line 失效域的边坡可靠性分析 1, 2 1, 2 2 3 2 许晓亮 ,李建林 ,龚家伟 ,宛良朋 ,陈将宏 (1. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098 ; 2. 三峡大学 三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北 宜昌 443002 ;3. 武汉大学 水利水电学院,湖北 武汉 430071 ) 摘 要:针对边坡失效概率计算中功能函数难以确定、多重积分计算不便等问题,提出了 Copula 理论下基于 g-line 失效域 的边坡可靠性分析方法。首先简要介绍了Copula 理论,给出了基于Copula 理论的边坡可靠性分析步骤,进而探讨了一般均 质边坡的g-line 曲线拟合形状及表征边坡失效域的抗剪强度参数范围,结果表明,二次多项式能很好拟合g-line 曲线,内摩 擦角和黏聚力可表征g-line 曲线下的边坡失效域。以一均质边坡为例,通过在g-line 失效域内积分,得出了3 种Copula 函数 下边坡的失效概率,均与FORM 及MCS 法得出的结果比较接近,从而验证了Copula 理论下基于g-line 失效域的边坡可靠性 分析方法的合理性。最后,讨论了不同 Copula 函数下失效概率计算结果的差异性随安全系数变化的特点,认为在低失效概 率 (高安全系数)时,可靠性分析结果对Copula 函数类型比较敏感,应重视不同Copula 函数类型引起的计算结果差异性及 最优化问题的研究。 关 键 词:均质边坡;失效概率;g-line 曲线;Copula 函数;数值积分 中图分类号:TU 457 文献识别码:A 文章编号:1000-7598 (2017)05-1445-10 Copula-based slope reliability analysis using g-line failure domain 1, 2 1, 2 2 3 2 XU Xiao-liang

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