考虑参数空间变异性的边坡稳定可靠性分析方法及应用

来源：计算力学学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：刘福海,李志轩,王洪志,易平

单位：国网经济技术研究院有限公司, 北京 102209,大连理工大学 海岸和海洋工程国家重点实验室, 大连 116024,中国建筑西南设计研究院有限公司山东分院, 青岛 266073,大连理工大学 海岸和海洋工程国家重点实验室, 大连 116024

摘要：边坡稳定可靠性分析的难度不仅体现在涉及的功能函数为高度非线性的隐式函数,还在于土性参数通常具有空间变异性,因采用隐含众多随机变量的随机场模型,导致计算量急剧增加,造成维度灾难。针对这些困难,本文提出基于维度距离策略的主动学习Kriging可靠性分析方法,通过维度距离约束避免样本点彼此邻近而造成信息冗余,提高计算效率;多个数值算例表明,在高维问题中该方法的效率优势尤其明显。将改进的主动学习Kriging方法与物质点强度折减法相结合,建立起一种基于随机场的边坡稳定可靠性分析方法,通过对一个两层边坡的基于平稳随机场和非平稳随机场的稳定可靠性分析,表明所提方法有效减少了计算量,同时也表明考虑土性参数随深度变化的非平稳随机场边坡的失效概率要明显高于平稳随机场边坡的失效概率。

关键词：边坡稳定,可靠性分析,Kriging,空间变异性,随机场,

基金资助：国家自然科学基金(51978129)资助项目.