創(chuàng)新-土木-李逸答辯

1、LOGO華中科技大學研創(chuàng)創(chuàng)新項目答辯華中科技大學研創(chuàng)創(chuàng)新項目答辯華中科技大學研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地華中科技大學研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地基于虛擬激勵法的地震作用下順層邊坡動力可基于虛擬激勵法的地震作用下順層邊坡動力可靠度分析靠度分析20162016年年1 1月月9 9日日LOGO項目的背景項目的背景1立項依據(jù)立項依據(jù)2項目目的與創(chuàng)新點項目目的與創(chuàng)新點3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4研究基礎(chǔ)與工作條件研究基礎(chǔ)與工作條件5研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)6項目預期成果項目預期成果7目目錄錄CONTENTSCONTENTS1 1、研究的背景、研究的背景地震誘發(fā)的巖體邊坡破壞是常見的地震災害，地震誘發(fā)的邊坡滑

2、動和坍塌往往分布廣、數(shù)量多、危害大。 云南昭通云南昭通7.1級地震級地震臺灣集集臺灣集集7.3級地震級地震青海玉樹青海玉樹7.1級地震級地震四川汶川四川汶川8.0級地震級地震研究背景研究背景2 2、立項依據(jù)、立項依據(jù)目前，地震作用下順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析方法主要有擬靜力法、Newmark分析法、動力有限元時程分析法，但以上方法均未考慮順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性影響因素的不確定性。1近年來，對于順層巖質(zhì)邊坡的可靠性分析已進行了一些研究。但對于地震作用下順層巖質(zhì)邊坡可靠性分析的研究還比較少。2目前對于地震作用下順層邊坡可靠性的研究都是基于確定性的方法，沒有考慮地震的隨機性。33 3、研究目的與創(chuàng)新點、研

3、究目的與創(chuàng)新點建立一種求解隨機地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力可靠度的分析方法將求得的動力可靠度指標與安全系數(shù)相結(jié)合來綜合評價地震作用下順巖質(zhì)邊坡的安全性為其他類似的巖土工程問題提供研究方法和思路上的借鑒3.1 3.1 研究目的研究目的3 3、研究目的與創(chuàng)新點、研究目的與創(chuàng)新點聯(lián)合采用安全系數(shù)和動力可靠度指標進行地震作用下聯(lián)合采用安全系數(shù)和動力可靠度指標進行地震作用下順層巖質(zhì)邊坡的安全性評價順層巖質(zhì)邊坡的安全性評價采用不確定性分析方法研究順層巖質(zhì)邊坡的動力可靠采用不確定性分析方法研究順層巖質(zhì)邊坡的動力可靠度問題度問題利用虛擬激勵法來處理地震的隨機過程，可以充分地考利用虛擬激勵法來處理地震的隨機過程，

4、可以充分地考慮地震的隨機性慮地震的隨機性3.2 3.2 研究創(chuàng)新點研究創(chuàng)新點4 4、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4.1 4.1 邊坡穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀定性分析法定性分析法定性分析方法中主要有自然定性分析方法中主要有自然( (成因成因) )歷史分析法、工程類比法、圖歷史分析法、工程類比法、圖解法等解法等定量分析法定量分析法定量分析方法中運用最為廣泛的是極限平衡法定量分析方法中運用最為廣泛的是極限平衡法。該法原理簡單，該法原理簡單，計算方法簡便、易于理解計算方法簡便、易于理解數(shù)值分析法數(shù)值分析法數(shù)值分析法中包括有限元法、離散元法、邊數(shù)值分析法中包括有限元法、離散元法

5、、邊界元法等界元法等4 4、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4.2 4.2 邊坡可靠性分析方法邊坡可靠性分析方法研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀邊坡可靠性分析方法包括中心點法、驗算點法、概率矩點估計法、響應面法、蒙特卡洛法和隨機場理論等。在現(xiàn)有的可靠性分析方法中，蒙特卡洛法應用簡便、結(jié)果準確，但是當實際邊坡的失穩(wěn)概率很小時，要獲得可靠的結(jié)果需要進行大量重復計算，效率較低。響應面法利用多項式函數(shù)來擬合邊坡的隱式功能函數(shù)，在確定性方法和可靠性方法之間建立“橋梁”。4 4、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4.3 4.3 虛擬激勵法虛擬激勵法作為隨機反應分析的快速完全二次平方根算法，自提出以來得到快速發(fā)展與完善，在工程上

6、有了許多成功的應用：研究基礎(chǔ)與條件申請人所在課題組所在的華中科技大學控制結(jié)構(gòu)湖北省重點實驗室，具有良好的實驗設(shè)備環(huán)境課題組正在對地震作用下的順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進行研究，也已經(jīng)取得了一定的成果。申請人所在龔文惠教授課題組已經(jīng)進行了大量有關(guān)順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的研究，并已取得了一系列研究成果1235 5、研究基礎(chǔ)與工作條件、研究基礎(chǔ)與工作條件5、研究基礎(chǔ)及工作條件、研究基礎(chǔ)及工作條件課題申請人所在課題組從2003年就開始進行順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性問題的研究，如：（2）2004年開展了滬蓉國道湖北宜長高速公路高陡路塹巖體邊坡穩(wěn)定性的研究，研究了泥砂巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性問題，完成了全線邊坡安全性評價及滑坡防治

7、方案（3）2012年申請并開展了國家自然基金項目-基于模糊理論和隨機有限元的順層巖質(zhì)邊坡安全性評價方法研究等（1）2003年開展了滬蓉西高速公路順層及松軟巖體路塹高邊坡穩(wěn)定性問題研究，完成了區(qū)域順層巖質(zhì)邊坡和紅砂巖質(zhì)邊坡的相關(guān)信息收集、原位試驗和室內(nèi)試驗以及安全性評價4、研究基礎(chǔ)及工作條件、研究基礎(chǔ)及工作條件（1）項目參與人陳訓龍博士已有項目參與人陳訓龍博士已有2篇論文在投（陳訓龍，龔文惠，鐘旭晗，邱金偉篇論文在投（陳訓龍，龔文惠，鐘旭晗，邱金偉，李逸，李逸. 水平和豎向地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力可靠度分析水平和豎向地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力可靠度分析. 巖石力學與工程學報巖石力學與工程學報.

8、 (外審中外審中)(EI檢索檢索)；Xunlong Chen, Wenhui Gong, Yi Li, Jinwei Qiu, Peng Yu. Dynamic fuzzy reliability analysis of bedding rock slopes under earthquake action. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. (Under Review)(SCI B類類)）目前，課題組正在對地震作用下的順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進行研究，也已經(jīng)取得了一定的成果：（2

9、）申請人李逸已有一篇論文在外審中（李逸，龔文惠，陳訓龍，邱金偉，鐘旭申請人李逸已有一篇論文在外審中（李逸，龔文惠，陳訓龍，邱金偉，鐘旭晗晗. 地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力可靠度分析地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力可靠度分析. 土木工程與管理學報土木工程與管理學報. (外審中外審中)）5、研究基礎(chǔ)及工作條件、研究基礎(chǔ)及工作條件已發(fā)表與本項目相關(guān)主要論著：已發(fā)表與本項目相關(guān)主要論著：1龔文惠,邱金偉,陳訓龍,王佳,鐘旭晗. 基于滑移線場理論的地震作用下土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析.巖土力學.（錄用） 2邱金偉,龔文惠,陳訓龍,張旭,王佳. 基于盲數(shù)理論和響應面法的邊坡穩(wěn)定性分析.計算力學學報2014；31（18）：

10、96-101. 3陳訓龍,龔文惠,邱金偉,喻鵬,王東. 基于盲數(shù)理論的邊坡可靠度分析J. 巖石力學與工程學報.（錄用）4龔文惠,王平. 順層巖體路塹邊坡穩(wěn)定性的彈塑性有限元模擬分析J. 巖土力學,2006,07:1114-1118. 5龔文惠,雷紅軍,寧虎. 正交試驗法在土工試驗中的應用J. 土工基礎(chǔ),2006,05:78-80. 6龔文惠,姜友生,王元漢. 膨脹土路基沉降的模糊可靠度J. 巖土力學,2004,08:1340-1342. 7李亮輝,余飛,王平,龔文惠,王元漢. 順層巖質(zhì)路塹邊坡穩(wěn)定性有限元分析J. 巖石力學工程學報,2004,S1:4473-4477. 8高榮雄,龔文惠,王元漢

11、,汪華斌. 順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性及可靠度的隨機有限元分析法J. 巖土力學,2009,04:1165-1169. 543216 6、 研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)將求得的動力可靠將求得的動力可靠度指標與安全系數(shù)度指標與安全系數(shù)相結(jié)合來綜合評價相結(jié)合來綜合評價地震作用下順巖質(zhì)地震作用下順巖質(zhì)邊坡的安全性邊坡的安全性基于首次穿越破基于首次穿越破壞準則建立順層壞準則建立順層巖質(zhì)邊坡動力可巖質(zhì)邊坡動力可靠度的解析表達靠度的解析表達式式利用虛擬激勵法利用虛擬激勵法得到地震作用下得到地震作用下順層邊坡響應量順層邊坡響應量的功率譜密度的功率譜密度建立順層巖建立順層巖質(zhì)邊坡的動質(zhì)邊坡的動力分析模型力分析模

12、型分析出順層邊坡分析出順層邊坡強度參數(shù)的數(shù)理強度參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計特征統(tǒng)計特征6.1 6.1 主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容6 6、研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)、研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)將實際工程中的順層將實際工程中的順層巖質(zhì)邊坡轉(zhuǎn)化為可用巖質(zhì)邊坡轉(zhuǎn)化為可用于理論計算的動力分于理論計算的動力分析模型析模型基于首次穿越破壞準基于首次穿越破壞準則建立地震作用下順則建立地震作用下順層巖質(zhì)邊坡的動力可層巖質(zhì)邊坡的動力可靠度的解析表達式靠度的解析表達式聯(lián)合采用安全系數(shù)和聯(lián)合采用安全系數(shù)和動力可靠度指標進行動力可靠度指標進行地震作用下順層巖質(zhì)地震作用下順層巖質(zhì)邊坡的安全性評價邊坡的安全性評價利用虛擬激勵法來考利用虛擬激勵法來考慮地震的隨機過程慮地震的隨機過程6.26.2 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)7 7、研究預期成果、研究預期成果獲得順層巖質(zhì)邊坡強度參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計特征，并建立順層巖質(zhì)邊坡的的動力分析模型、安全系數(shù)分析方法以及編制相應的計算機程序聯(lián)合采用安全系數(shù)和動力