邊坡穩(wěn)定性評(píng)估中的不確定性信息處理方法.pdf

1、邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生的滑坡災(zāi)害給人民的生產(chǎn)、生活帶來了重大影響,因此邊坡穩(wěn)定性評(píng)估一直是巖土工程領(lǐng)域中重要的研究?jī)?nèi)容。邊坡穩(wěn)定性分析通常都是基于邊坡穩(wěn)定性評(píng)估函數(shù)進(jìn)行的,其輸入為邊坡穩(wěn)定性參數(shù),輸出為穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)。由于邊坡結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、傳感器或觀測(cè)者本身的局限性以及信息獲取技術(shù)的不完善性等因?yàn)?常常導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性參數(shù)具有隨機(jī)性、模糊性、不完全性等多種不確定性。但是,現(xiàn)有的多數(shù)邊坡穩(wěn)定性評(píng)估方法,都是在假定輸入?yún)?shù)為確定值的條件下實(shí)施的,沒有充

2、分考慮實(shí)際中參數(shù)普遍存在不確定性的情況。
　　 本文針對(duì)典型邊坡結(jié)構(gòu),將證據(jù)理論、隨機(jī)集理論及模糊集理論相結(jié)合,給出輸入?yún)?shù)受多種不確定性影響下的邊坡穩(wěn)定性評(píng)估方法,其主要工作如下:
　　 (1)對(duì)現(xiàn)有的確定性和不確定性的邊坡穩(wěn)定性評(píng)估方法進(jìn)行了綜述,指出在多源不確定性影響下,這些方法的不足之處。進(jìn)而,引入了證據(jù)理論、隨機(jī)集理論、模糊理論等不確定性理論,論證了綜合利用這些理論或方法解決邊坡穩(wěn)定性評(píng)估中不確定性問題的可行性

3、。
　　 (2)給出了基于證據(jù)理論可傳遞信度模型(TBM)的邊坡穩(wěn)定性評(píng)估方法?？紤]邊坡參數(shù)受到隨機(jī)性影響的情況,將隨機(jī)集證據(jù)表示的參數(shù)通過擴(kuò)展準(zhǔn)則映射到輸出,得到穩(wěn)定性函數(shù)輸出量的隨機(jī)集證據(jù),利用TBM變換將其轉(zhuǎn)化為Pignistic概率,運(yùn)用該概率評(píng)估邊坡穩(wěn)定性。針對(duì)一類典型邊坡,驗(yàn)證了該方法在計(jì)算量遠(yuǎn)小于經(jīng)典蒙特卡羅方法的情況下,可以得到與其相當(dāng)?shù)脑u(píng)估效果。
　　 (3)建立了基于多源不確定性信息隨機(jī)集統(tǒng)一表示的邊

4、坡穩(wěn)定性評(píng)估模型?？紤]邊坡參數(shù)分別受到隨機(jī)性和模糊性影響的情況,將模糊參數(shù)和隨機(jī)集參數(shù)分別表示為隨機(jī)集證據(jù),然后利用擴(kuò)展準(zhǔn)則將其映射到輸出,得到穩(wěn)定性評(píng)估函數(shù)輸出量的隨機(jī)集證據(jù),進(jìn)一步得到輸出量的上下累計(jì)概率分布,依據(jù)該分布評(píng)估邊坡的穩(wěn)定性。
　　 (4)給出了基于隨機(jī)模糊變量模型的邊坡穩(wěn)定性評(píng)估方法?？紤]邊坡參數(shù)同時(shí)受到隨機(jī)性和模糊性影響的情況,將這些參數(shù)用隨機(jī)模糊變量表示,然后通過水平截集將其轉(zhuǎn)化為證據(jù)體形式,依據(jù)實(shí)數(shù)域下的