心墙堆石坝渗透稳定可靠性分析的随机响应面法

• 作者: 周创兵 唐小松 李典庆 胡冉 陈益峰
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 可靠性分析 随机响应面法 有限元分析 渗透稳定 心墙堆石坝
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 1051-1060
• 分类号: TV139.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2012.04.014

摘要

将大规模渗流有限元计算与随机响应面法相结合,对双江口心墙堆石坝进行渗透稳定可靠性分析.在基于随机响应面法的可靠度分析框架内,堆石坝稳定渗流有限元计算过程和可靠度分析过程分开独立进行,通过对心墙渗透坡降较大区域的节点建立统一的渗透稳定功能函数,采用渗流有限元分析方法和随机响应面法,计算出该区域每个节点处的渗透破坏失效概率,并将最大失效概率作为心墙的失效概率.最后,分析了心墙渗透系数、覆盖层渗透系数、上游水位与心墙具有最大失效概率节点处渗透坡降的相关关系,以及心墙渗透系数和上游水位的变异性对心墙渗透破坏失效概率的影响.计算结果表明,随机响应面法3阶Hermite展开就能够保证良好的计算精度,且计算耗时较小；双江口堆石坝心墙具有最大失效概率节点处的渗透坡降与上游水位密切相关,而与心墙本身的渗透系数呈弱负相关关系,与覆盖层渗透系数的相关性不显著；随着上游水位变异性的增大,心墙失效概率急剧增大,而这种效应对于心墙渗透系数并不明显.研究成果为随机响应面法在实际工程中的应用奠定了一定的基础.