【地震作用下边坡可靠性计算案例9100字】

地震作用下边坡可靠性计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u25889地震作用下边坡可靠性计算案例 [85]： （3-31）式中：为边坡失效的风险概率；为某个事件下边坡失效条件概率；为某个事件的发生概率。边坡地震风险评估，就是在考虑地震发生概率和地震作用对边坡可靠性的影响后，预测出地震风险下的边坡失效概率。当发生烈度为i的地震，且此时边坡达到极限状态发生破坏的概率为： （3-32）式中：为烈度为i的地震作用下边坡达到极限状态发生破坏的条件概率，为设计服役期内烈度为i的地震发生概率。则设计服役期内地震风险下的边坡失效概率为： （3-33）实质是各地震烈度发生概率和相应地震作用下边坡失效概率的计算。总结地震风险下的边坡失效概率计算的一般步骤为：（1）确定边坡服役期，根据场地资料、地震烈度函数求出该场地在规定服役期内不同烈度地震的发生概率。（2）建立边坡模型，考虑抗剪强度参数c、φ和地震峰值加速度的变异性，计算边坡在不同烈度地震作用下的失效条件概率。（3）通过，求得设计服役期内地震风险下的边坡失效概率。1.1.2算例分析以某铁路路基边坡为例，坡高11.32m，坡率为1:1.5，土体容重=19kN/m3，土体强度参数采用统计结果，黏聚力c和内摩擦角φ近似服从正态分布，=11.23kPa，=1.96kPa，，。边坡服役期为100年，边坡重要性系数为1.0，边坡场地类型为Ⅱ类，地震基本烈度为8度，峰值加速度0.2g，地震危险性特征区划为Ⅱ类，形状参数k=10。。（1）100年基准期设防三水准下边坡可靠性由表3-6、表3-7可得设计基准期为100年条件下的不同超越概率地震烈度及峰值加速度如表3-16所示。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s116基准期100年设防三水准对应地震烈度及峰值加速度抗震设计三水准100年超越概率63%100年超越概率10%100年超越概率2~3%地震烈度7.338.278.76峰值加速度(g)0.1260.2410.339每一烈度所对应的地震峰值加速度近似服从极值Ⅰ型分布，根据表3-14确定不同烈度下峰值加速度的变异性，利用Slide软件采用拟静力法、Monte-Carlo模拟法进行边坡稳定性及可靠度计算。计算结果如表3-17所示。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s117基准期100年设防三水准边坡可靠性计算抗震设计三水准平均安全系数安全系数标准差可靠指标失效概率(%)100年超越概率63%1.1200.1690.71224.655100年超越概率10%1.0610.1650.36936.690100年超越概率2~3%1.0270.1640.16545.155可知，地震作用对边坡稳定可靠性有明显影响。随着地震烈度增大，边坡稳定安全系数和可靠指标逐渐减小，相应失效概率逐渐增大。此地设防烈度较高，当边坡遭遇100年超越概率10%的地震作用时，平均安全系数为1.061，边坡临近极限状态，相应失效概率为36.690%，不满足设防要求。（2）设计服役期内地震风险下边坡可靠性由表3-10可知100年内年各地震烈度对应发生概率，由表3-14可知各烈度i对应的地震峰值加速度，其中，烈度i≤5时地震峰值加速度很小，忽略其地震作用的影响。由于缺少i=9统计数据，根据地震烈度与峰值加速度关系式（3-24）取Ai=9=0.56g，如表3-18所示。利用Slide软件计算各烈度地震作用下的边坡可靠度结果如表3-19所示。表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s118服役期100年不同地震烈度对应峰值加速度及发生概率地震烈度≤5678≥9地震峰值加速度(g)00.080.150.280.56发生概率(%)011.81567.03817.9571.190表STYLEREF1\s3-SEQ表\*ARABIC\s119不同地震烈度下边坡可靠性计算烈度i平均安全系数安全系数标准差可靠指标失效概率(%)≤51.1900.1761.07814.04261.1390.1720.81021.66571.1110.1680.65826.505