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专利号: 2020112768027
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种边坡可靠度评估方法,其特征在于:所述评估方法包括构建含有双参数相关函数的克里金代理模型;所述双参数相关函数中,一维双参数相关函数设置为:其中,ρ表示样本点之间的相关性;d表示样本点之间的距离;ν表示平滑系数,其取值范围为0<ν≤∞;θ表示相关系数;Γ(·)表示伽玛函数;Kν(·)表示ν阶第二种修正贝塞尔函数;多维双参数相关函数设置为:其中,m表示输入数据维度,θ与ν分别表示多维向量形式的相关系数及平滑系数。

2.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于:所述评估方法还包括通过遗传算法获得所述克里金代理模型的双参数最优值。

3.根据权利要求2所述的评估方法,其特征在于:所述克里金代理模型的优化目标函数设置如下:2

其中,σ表示方差,R表示相关矩阵。

4.根据权利要求3所述的评估方法,其特征在于:所述相关矩阵设置如下:其中,x1至xm表示输入变量,ρ(xi,xj)表示变量间相关性。

5.根据权利要求2所述的评估方法,其特征在于:所述克里金代理模型的随机误差项z(x)设置如下:其中,E(z(x))表示期望;Var(z(x))表示方差;Cov(z(xi),z(xj))表示变量xi与xj之间的协方差。

6.根据权利要求2所述的评估方法,其特征在于:所述评估方法还包括基于所述双参数最优值,建立参数确定的克里金代理模型,并将蒙特卡洛样本代入该参数确定的克里金代理模型进行边坡稳定性蒙特卡洛模拟计算。

7.根据权利要求6所述的评估方法,其特征在于:基于所述蒙特卡洛模拟获得的边坡稳定安全系数,获得如下的边坡失效概率Pf:其中,FSi表示模拟获得的安全系数;I(·)表示指示函数,当安全系数小于1时,I(·)=

1,当安全系数大于等于1时,I(·)=0。

8.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于:包括:S1对待评估的边坡工程建立稳定性分析模型;

S2获得初始训练样本;

S3基于所述训练样本,建立含有双参数的克里金代理模型;

S4基于参数确定的克里金代理模型,通过蒙特卡洛模拟,获得模拟后安全系数;

S5基于所述模拟后安全系数,获得边坡失效概率;

其中,所述步骤S1中所述稳定性分析模型基于边坡几何模型、岩土本构模型、潜在滑动面设置及抗剪强度要求构建;

所述步骤S2包括:

S21基于土体参数统计指标生成N1组服从指定随机分布的抗剪强度样本;

S22将所述抗剪强度样本导入所述稳定性分析模型中,获得每组抗剪强度对应的安全系数;

S23将每组抗剪强度与其对应的安全系数组合为所述训练样本;

所述步骤S4包括:

S41基于土体参数统计指标生成N2组蒙特卡洛样本;

S42将所述蒙特卡洛样本输入至所述参数确定的克里金代理模型中,进行蒙特卡洛模拟分析,获得N2次安全系数。