基于無味變換的邊坡可靠性分析

向子林，許曉亮，黃聞捷，陳將宏

(三峽大學 a. 水利與環境學院；b. 三峽庫區地質災害教育部重點實驗室；c. 電氣與新能源學院，湖北 宜昌 443002)

由于邊坡工程巖土體力學參數及破壞模式的隨機性和復雜性，可靠性分析逐漸成為了邊坡穩定評價及工程設計的另一主要途徑和參考依據[1-2]。

目前，在邊坡可靠性分析方面的研究大致可以分為兩類[3]。一類是邊坡單一破壞模式的單元可靠性分析，如：祝玉學等[4]研究了巖質邊坡雙滑面破壞模式的可靠性計算方法；Low[5]提出了基于Excel的可靠指標計算新算法，并將結果用于巖質邊坡單滑面破壞的可靠度分析，采用Beta分布描述黏聚力和摩擦角的分布，采用截尾指數分布描述張裂縫中充水深度系數的分布。第二類是多滑面或多個失效模式的邊坡體系可靠性分析，如鄭智洋等[6]利用雙折減系數法對多滑面邊坡穩定性進行分析和研究；譚曉慧等[7]采用Ditle-vsen窄界限公式估算了巖質邊坡各失穩模式組成的串聯體系的可靠指標；Jimenez-Rodriguez等[8]提出了采用不相交的割集來分析楔體多失效模式的體系可靠度問題，并采用順序條件重要抽樣方法計算體系可靠指標。

與此同時，在傳統的一階可靠度分析方法(first-order reliability，FORM)、蒙特卡洛法(Monte Carlo method，MCS method)、響應面法(response surface methodology，RSM)的基礎上，新的邊坡可靠性分析方法也不斷得到了豐富和發展，如隨機有限元法[9]、重要抽樣法[10]、copula積分法[2,11]，分別在變量相關性描述、高效抽樣、功能函數逼近方面做了有益的探索。上述方法中，蒙特卡洛法作為計算失效概率最直接的方法，其計算精度高，已被廣泛應用，但當需要大量抽樣時，蒙特卡洛法的計算效率較低，特別是對于復雜系統的多維相關變量及非線性問題的求解；……