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地震力作用下公路高边坡稳定的可靠性分析

作　者: 边汉亮
导　师: 折学森；周志军
学　校: 长安大学
专　业: 岩土工程
关键词: 公路高边坡地震力可靠性蒙特卡洛模拟法
分类号: U416.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 76次
引　用: 1次
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内容摘要

随着我国西部地区高速公路建设的迅猛发展,将会遇到大量的高边坡。这些高边坡的稳定性受坡体材料强度、区域地质条件、地震力等多种因素的影响。传统的分析方法将这些影响因素作为定值来考虑,存在较大的分析误差,其可靠性有待深入研究。本文采用可靠性理论,研究了影响公路高边坡在地震力作用下稳定性的主要因素,以岩质边坡结构面的抗剪强度指标c、φ值及地震加速度A为主要变量,在传递系数法(改进条分法)和蒙特卡洛模拟法基础上建立了边坡稳定的可靠性计算模型；分析了c、φ值及地震加速度A的分布类型,采用蒙特卡洛模拟法进行了抽样模拟,研究了地震力作用下公路高边坡稳定的可靠性计算方法。以十堰—天水高速公路陕西汉中东—陕甘界段为依托,采用蒙特卡洛模拟法对2处典型高边坡的c、φ值及地震加速度A值进行了分析,利用MATLAB计算软件对实体工程高边坡稳定的可靠性进行了计算,并采用传递系数法对边坡的安全系数进行了计算,验证了文中建立的可靠性分析模型及计算方法的正确性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章概述  9-18
  1.1 研究课题的提出及意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 定性分析法  11-12
    1.2.2 定量分析法  12-14
    1.2.3 半定性分析方法  14-15
    1.2.4 边坡在地震力作用下稳定性的计算方法  15-16
    1.2.5 各种分析方法存在的主要问题  16
  1.3 主要研究内容及技术路线  16-18
    1.3.1 主要研究内容  16-17
    1.3.2 技术路线  17-18
第二章岩土可靠性理论评价  18-33
  2.1 可靠性理论的发展  18-19
  2.2 岩土可靠性理论的基本概念  19-23
    2.2.1 可靠性与可靠度的概念  20
    2.2.2 极限状态和功能函数  20-21
    2.2.3 失效概率和可靠度指标  21-23
  2.3 岩土可靠性理论常用的分析计算方法  23-25
    2.3.1 蒙特卡洛模拟法  23-24
    2.3.2 罗森布鲁斯法  24-25
    2.3.3 一次二阶矩法  25
  2.4 可靠性理论在边坡工程中的应用  25-31
    2.4.1 边坡工程可靠性分析原理  26-27
    2.4.2 地震力作用下边坡工程可靠性评价的主要影响因素  27-31
  2.5 小结  31-33
第三章地震力作用下公路高边坡稳定的可靠性评价方法  33-44
  3.1 基本原理和步骤  33-36
    3.1.1 蒙特卡洛法基本原理  33-34
    3.1.2 分析步骤  34-36
  3.2 可靠性评价模型的建立  36-38
  3.3 边坡稳定的可靠性参数分析  38-39
  3.4 地震力作用下高边坡稳定的可靠性评价方法  39-43
    3.4.1 误差估计与收敛性  39-41
    3.4.2 边坡状态函数随机变量的产生  41-42
    3.4.3 高边坡稳定的可靠性计算方法  42-43
  3.5 对本文所建立计算方法的评价  43-44
第四章十天高速公路沿线高边坡工程调查及实例计算  44-73
  4.1　十天高速公路沿线高边坡工程调查  44-54
    4.1.1 气侯条件  44-45
    4.1.2 水文  45-46
    4.1.3 地形地貌  46-48
    4.1.4 地层分布  48-49
    4.1.5 地质构造与地震  49-52
    4.1.6 水文地质条件  52-54
  4.2 典型路段高边坡工程概况  54-59
    4.2.1 汉中东—陕甘界段边坡整体概况  54-55
    4.2.2 K223+560～K223+840处路堑边坡  55
    4.2.3 K450+085～K450+300处路堑边坡  55-59
  4.3 典型路段边坡稳定的可靠性分析  59-71
    4.3.1 结构面抗剪强度参数分析  59-66
    4.3.2 地震加速度分析  66-68
    4.3.3 边坡可靠性分析  68-70
    4.3.4 传递系数法计算边坡安全系数  70-71
  4.4 典型路段高边坡工程工后监测结果及评价  71
  4.5 小结  71-73
结论与建议  73-75
  主要结论  73
  建议  73-75
参考文献  75-78
致谢  78

地震力作用下公路高边坡稳定的可靠性分析

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