[发明专利]基于多种计算模型的边坡失效概率估算方法及设备

权利要求书

1.一种基于多种计算模型的边坡失效概率估算方法，其特征在于，所述方法包括：

获取边坡的土层参数，根据所述土层参数随机生成样本点，所述样本点的组数和维数基于本次处理所采用的数值拟合方法确定；

将所述样本点分别采用极限平衡法和强度折减法对边坡进行建模计算，获取每组样本点对应的第一安全系数和第二安全系数，其中，所述第一安全系数为基于极限平衡法计算获得的安全系数，所述第二安全系数为基于强度折减法计算获得的安全系数；

将所述样本点以及对应的第一安全系数代入响应面法或随机响应面法的函数，计算第一待定系数，并基于所述第一待定系数，获取拟合后的极限平衡法的第一极限功能函数，同时将所述样本点以及对应的第二安全系数代入响应面法或随机响应面法的函数，计算第二待定系数，并基于所述第二待定系数，获取拟合后的强度折减法的第二极限功能函数；

将所述第一极限功能函数和所述第二极限功能函数组成串联系统，并通过蒙特卡洛模拟的方式对所述串联系统进行估算，获取边坡失效概率；

其中，通过蒙特卡洛模拟的方式对所述串联系统进行估算，获取边坡失效概率，包括：

生成蒙特卡洛模拟的模拟样本点；

将所述模拟样本点分别输入所述串联系统中的第一极限功能函数和第二极限功能函数，获取第三安全系数和第四安全系数；

将所述第三安全系数和第四安全系数，分别与预设的安全系数阈值进行比较；

若第三安全系数或第四安全系数低于所述安全系数阈值，则将对应的模拟样本点标记为失效样本点；

根据所述失效样本点和模拟样本点的数量，确定边坡失效概率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取边坡的土层参数，根据所述土层参数生成随机的样本点，包括：

获取边坡的土层参数，根据所述土层参数的均值、标准差和概率模型随机生成样本点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述样本点的组数和维数基于本次处理所采用的数值拟合方法确定，包括：

采用响应面法或随机响应面法对边坡进行样本点设计，确定样本点的组数和维数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述样本点分别采用极限平衡法和强度折减法对边坡进行建模计算，获取每组样本点对应的第一安全系数和第二安全系数，其中，所述第一安全系数为基于极限平衡法计算获得的安全系数，所述第二安全系数为基于强度折减法计算获得的安全系数，包括：

将所述样本点分别代入理正深基坑计算软件和ABAQUS数值仿真软件，对边坡进行建模计算，获取每组样本点对应的第一安全系数和第二安全系数，其中，所述第一安全系数为基于极限平衡法计算获得的安全系数，所述第二安全系数为基于强度折减法计算获得的安全系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述失效样本点和模拟样本点的数量，确定边坡失效概率，包括：

按照以下公式计算边坡失效概率：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全系数阈值为边坡安全规范中的数值或边坡达到力学平衡时的数值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土层参数包括土体重度、弹性模量、内摩擦角和黏聚力。

8.一种基于多种计算模型的边坡失效概率估算设备，其中，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行权利要求1至7中任一项所述的方法。