創(chuàng)新-土木-李逸答辯

1、LOGO華中科技大學(xué)研創(chuàng)創(chuàng)新項(xiàng)目答辯華中科技大學(xué)研創(chuàng)創(chuàng)新項(xiàng)目答辯華中科技大學(xué)研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地華中科技大學(xué)研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地基于虛擬激勵(lì)法的地震作用下順層邊坡動(dòng)力可基于虛擬激勵(lì)法的地震作用下順層邊坡動(dòng)力可靠度分析靠度分析20162016年年1 1月月9 9日日LOGO項(xiàng)目的背景項(xiàng)目的背景1立項(xiàng)依據(jù)立項(xiàng)依據(jù)2項(xiàng)目目的與創(chuàng)新點(diǎn)項(xiàng)目目的與創(chuàng)新點(diǎn)3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)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?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)研究?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)6項(xiàng)目預(yù)期成果項(xiàng)目預(yù)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(jiàn)的地震災(zāi)害，地震誘發(fā)的邊坡滑

2、動(dòng)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(jí)地震級(jí)地震臺(tái)灣集集臺(tái)灣集集7.3級(jí)地震級(jí)地震青海玉樹(shù)青海玉樹(shù)7.1級(jí)地震級(jí)地震四川汶川四川汶川8.0級(jí)地震級(jí)地震研究背景研究背景2 2、立項(xiàng)依據(jù)、立項(xiàng)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(dòng)力有限元時(shí)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(lái)，對(duì)于順層巖質(zhì)邊坡的可靠性分析已進(jìn)行了一些研究。但對(duì)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(duì)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(méi)有考慮地震的隨機(jī)性。33 3、研究目的與創(chuàng)新點(diǎn)、研

3、究目的與創(chuàng)新點(diǎn)建立一種求解隨機(jī)地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力可靠度的分析方法將求得的動(dòng)力可靠度指標(biāo)與安全系數(shù)相結(jié)合來(lái)綜合評(píng)價(jià)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(wèn)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(diǎn)、研究目的與創(chuàng)新點(diǎn)聯(lián)合采用安全系數(shù)和動(dòng)力可靠度指標(biāo)進(jìn)行地震作用下聯(lián)合采用安全系數(shù)和動(dòng)力可靠度指標(biāo)進(jìn)行地震作用下順層巖質(zhì)邊坡的安全性評(píng)價(jià)順層巖質(zhì)邊坡的安全性評(píng)價(jià)采用不確定性分析方法研究順層巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力可靠采用不確定性分析方法研究順層巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力可靠度問(wèn)題度問(wèn)題利用虛擬激勵(lì)法來(lái)處理地震的隨機(jī)過(guò)程，可以充分地考利用虛擬激勵(lì)法來(lái)處理地震的隨機(jī)過(guò)程，

4、可以充分地考慮地震的隨機(jī)性慮地震的隨機(jī)性3.2 3.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)研究創(chuàng)新點(diǎn)4 4、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國(guó)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(yùn)用最為廣泛的是極限平衡法定量分析方法中運(yùn)用最為廣泛的是極限平衡法。該法原理簡(jiǎn)單，該法原理簡(jiǎn)單，計(jì)算方法簡(jiǎn)便、易于理解計(jì)算方法簡(jiǎn)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國(guó)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(diǎn)法、驗(yàn)算點(diǎn)法、概率矩點(diǎn)估計(jì)法、響應(yīng)面法、蒙特卡洛法和隨機(jī)場(chǎng)理論等。在現(xiàn)有的可靠性分析方法中，蒙特卡洛法應(yīng)用簡(jiǎn)便、結(jié)果準(zhǔn)確，但是當(dāng)實(shí)際邊坡的失穩(wěn)概率很小時(shí)，要獲得可靠的結(jié)果需要進(jìn)行大量重復(fù)計(jì)算，效率較低。響應(yīng)面法利用多項(xiàng)式函數(shù)來(lái)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀4.3 4.3 虛擬激勵(lì)法虛擬激勵(lì)法作為隨機(jī)反應(yīng)分析的快速完全二次平方根算法，自提出以來(lái)得到快速發(fā)展與完善，在工程上

6、有了許多成功的應(yīng)用：研究基礎(chǔ)與條件申請(qǐng)人所在課題組所在的華中科技大學(xué)控制結(jié)構(gòu)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，具有良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備環(huán)境課題組正在對(duì)地震作用下的順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，也已經(jīng)取得了一定的成果。申請(qǐng)人所在龔文惠教授課題組已經(jīng)進(jìn)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(qǐng)人所在課題組從2003年就開(kāi)始進(jìn)行順層巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題的研究，如：（2）2004年開(kāi)展了滬蓉國(guó)道湖北宜長(zhǎng)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(wèn)題，完成了全線邊坡安全性評(píng)價(jià)及滑坡防治

7、方案（3）2012年申請(qǐng)并開(kāi)展了國(guó)家自然基金項(xiàng)目-基于模糊理論和隨機(jī)有限元的順層巖質(zhì)邊坡安全性評(píng)價(jià)方法研究等（1）2003年開(kāi)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(wèn)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(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)以及安全性評(píng)價(jià)4、研究基礎(chǔ)及工作條件、研究基礎(chǔ)及工作條件（1）項(xiàng)目參與人陳訓(xùn)龍博士已有項(xiàng)目參與人陳訓(xùn)龍博士已有2篇論文在投（陳訓(xùn)龍，龔文惠，鐘旭晗，邱金偉篇論文在投（陳訓(xùn)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(dòng)力可靠度分析水平和豎向地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力可靠度分析. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào).

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(duì)地震作用下的順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，也已經(jīng)取得了一定的成果：（2

9、）申請(qǐng)人李逸已有一篇論文在外審中（李逸，龔文惠，陳訓(xùn)龍，邱金偉，鐘旭申請(qǐng)人李逸已有一篇論文在外審中（李逸，龔文惠，陳訓(xùn)龍，邱金偉，鐘旭晗晗. 地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力可靠度分析地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力可靠度分析. 土木工程與管理學(xué)報(bào)土木工程與管理學(xué)報(bào). (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(xiàng)目相關(guān)主要論著：已發(fā)表與本項(xiàng)目相關(guān)主要論著：1龔文惠,邱金偉,陳訓(xùn)龍,王佳,鐘旭晗. 基于滑移線場(chǎng)理論的地震作用下土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析.巖土力學(xué).（錄用） 2邱金偉,龔文惠,陳訓(xùn)龍,張旭,王佳. 基于盲數(shù)理論和響應(yīng)面法的邊坡穩(wěn)定性分析.計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)2014；31（18）：

10、96-101. 3陳訓(xùn)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(xué)與工程學(xué)報(bào).（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(xué),2006,07:1114-1118. 5龔文惠,雷紅軍,寧虎. 正交試驗(yàn)法在土工試驗(yàn)中的應(yīng)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(xué),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(xué)工程學(xué)報(bào),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(jī)有限元分析法J. 巖土力學(xué),2009,04:1165-1169. 543216 6、 研究?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)研究?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)將求得的動(dòng)力可靠將求得的動(dòng)力可靠度指標(biāo)與安全系數(shù)度指標(biāo)與安全系數(shù)相結(jié)合來(lái)綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合來(lái)綜合評(píng)價(jià)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(zhǔn)則建立順層壞準(zhǔn)則建立順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力可巖質(zhì)邊坡動(dòng)力可靠度的解析表達(dá)靠度的解析表達(dá)式式利用虛擬激勵(lì)法利用虛擬激勵(lì)法得到地震作用下得到地震作用下順層邊坡響應(yīng)量順層邊坡響應(yīng)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(dòng)質(zhì)邊坡的動(dòng)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(qiáng)度參數(shù)的數(shù)理強(qiáng)度參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)特征統(tǒng)計(jì)特征6.1 6.1 主要研究?jī)?nèi)容主要研究?jī)?nèi)容6 6、研究?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)、研究?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)將實(shí)際工程中的順層將實(shí)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(jì)算的動(dòng)力分于理論計(jì)算的動(dòng)力分析模型析模型基于首次穿越破壞準(zhǔn)基于首次穿越破壞準(zhǔn)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(dòng)力可層巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力可靠度的解析表達(dá)式靠度的解析表達(dá)式聯(lián)合采用安全系數(shù)和聯(lián)合采用安全系數(shù)和動(dòng)力可靠度指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)力可靠度指標(biāo)進(jìn)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(píng)價(jià)邊坡的安全性評(píng)價(jià)利用虛擬激勵(lì)法來(lái)考利用虛擬激勵(lì)法來(lái)考慮地震的隨機(jī)過(guò)程慮地震的隨機(jī)過(guò)程6.26.2 關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)7 7、研究預(yù)期成果、研究預(yù)期成果獲得順層巖質(zhì)邊坡強(qiáng)度參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)特征，并建立順層巖質(zhì)邊坡的的動(dòng)力分析模型、安全系數(shù)分析方法以及編制相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序聯(lián)合采用安全系數(shù)和動(dòng)力