创新-土木-李逸答辩

1、LOGO华中科技大学研创创新项目答辩华中科技大学研创创新项目答辩华中科技大学研究生创新创业基地华中科技大学研究生创新创业基地基于虚拟激励法的地震作用下顺层边坡动力可基于虚拟激励法的地震作用下顺层边坡动力可靠度分析靠度分析20162016年年1 1月月9 9日日LOGO项目的背景项目的背景1立项依据立项依据2项目目的与创新点项目目的与创新点3国内外研究现状国内外研究现状4研究基础与工作条件研究基础与工作条件5研究内容与关键技术研究内容与关键技术6项目预期成果项目预期成果7目目录录CONTENTSCONTENTS1 1、研究的背景、研究的背景地震诱发的岩体边坡破坏是常见的地震灾害，地震诱发的边坡滑

2、动和坍塌往往分布广、数量多、危害大。 云南昭通云南昭通7.1级地震级地震台湾集集台湾集集7.3级地震级地震青海玉树青海玉树7.1级地震级地震四川汶川四川汶川8.0级地震级地震研究背景研究背景2 2、立项依据、立项依据目前，地震作用下顺层岩质边坡的稳定性分析方法主要有拟静力法、Newmark分析法、动力有限元时程分析法，但以上方法均未考虑顺层岩质边坡稳定性影响因素的不确定性。1近年来，对于顺层岩质边坡的可靠性分析已进行了一些研究。但对于地震作用下顺层岩质边坡可靠性分析的研究还比较少。2目前对于地震作用下顺层边坡可靠性的研究都是基于确定性的方法，没有考虑地震的随机性。33 3、研究目的与创新点、研

3、究目的与创新点建立一种求解随机地震作用下顺层岩质边坡动力可靠度的分析方法将求得的动力可靠度指标与安全系数相结合来综合评价地震作用下顺岩质边坡的安全性为其他类似的岩土工程问题提供研究方法和思路上的借鉴3.1 3.1 研究目的研究目的3 3、研究目的与创新点、研究目的与创新点联合采用安全系数和动力可靠度指标进行地震作用下联合采用安全系数和动力可靠度指标进行地震作用下顺层岩质边坡的安全性评价顺层岩质边坡的安全性评价采用不确定性分析方法研究顺层岩质边坡的动力可靠采用不确定性分析方法研究顺层岩质边坡的动力可靠度问题度问题利用虚拟激励法来处理地震的随机过程，可以充分地考利用虚拟激励法来处理地震的随机过程，

4、可以充分地考虑地震的随机性虑地震的随机性3.2 3.2 研究创新点研究创新点4 4、国内外研究现状、国内外研究现状4.1 4.1 边坡稳定性分析方法研究现状边坡稳定性分析方法研究现状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) )历史分析法、工程类比法、图历史分析法、工程类比法、图解法等解法等定量分析法定量分析法定量分析方法中运用最为广泛的是极限平衡法定量分析方法中运用最为广泛的是极限平衡法。该法原理简单，该法原理简单，计算方法简便、易于理解计算方法简便、易于理解数值分析法数值分析法数值分析法中包括有限元法、离散元法、边数值分析法中包括有限元法、离散元法

5、、边界元法等界元法等4 4、国内外研究现状、国内外研究现状4.2 4.2 边坡可靠性分析方法边坡可靠性分析方法研究现状研究现状边坡可靠性分析方法包括中心点法、验算点法、概率矩点估计法、响应面法、蒙特卡洛法和随机场理论等。在现有的可靠性分析方法中，蒙特卡洛法应用简便、结果准确，但是当实际边坡的失稳概率很小时，要获得可靠的结果需要进行大量重复计算，效率较低。响应面法利用多项式函数来拟合边坡的隐式功能函数，在确定性方法和可靠性方法之间建立“桥梁”。4 4、国内外研究现状、国内外研究现状4.3 4.3 虚拟激励法虚拟激励法作为随机反应分析的快速完全二次平方根算法，自提出以来得到快速发展与完善，在工程上

6、有了许多成功的应用：研究基础与条件申请人所在课题组所在的华中科技大学控制结构湖北省重点实验室，具有良好的实验设备环境课题组正在对地震作用下的顺层岩质边坡的稳定性进行研究，也已经取得了一定的成果。申请人所在龚文惠教授课题组已经进行了大量有关顺层岩质边坡稳定性的研究，并已取得了一系列研究成果1235 5、研究基础与工作条件、研究基础与工作条件5、研究基础及工作条件、研究基础及工作条件课题申请人所在课题组从2003年就开始进行顺层岩质边坡稳定性问题的研究，如：（2）2004年开展了沪蓉国道湖北宜长高速公路高陡路堑岩体边坡稳定性的研究，研究了泥砂岩质边坡的稳定性问题，完成了全线边坡安全性评价及滑坡防治

7、方案（3）2012年申请并开展了国家自然基金项目-基于模糊理论和随机有限元的顺层岩质边坡安全性评价方法研究等（1）2003年开展了沪蓉西高速公路顺层及松软岩体路堑高边坡稳定性问题研究，完成了区域顺层岩质边坡和红砂岩质边坡的相关信息收集、原位试验和室内试验以及安全性评价4、研究基础及工作条件、研究基础及工作条件（1）项目参与人陈训龙博士已有项目参与人陈训龙博士已有2篇论文在投（陈训龙，龚文惠，钟旭晗，邱金伟篇论文在投（陈训龙，龚文惠，钟旭晗，邱金伟，李逸，李逸. 水平和竖向地震作用下顺层岩质边坡动力可靠度分析水平和竖向地震作用下顺层岩质边坡动力可靠度分析. 岩石力学与工程学报岩石力学与工程学报.

8、 (外审中外审中)(EI检索检索)；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类类)）目前，课题组正在对地震作用下的顺层岩质边坡的稳定性进行研究，也已经取得了一定的成果：（2

9、）申请人李逸已有一篇论文在外审中（李逸，龚文惠，陈训龙，邱金伟，钟旭申请人李逸已有一篇论文在外审中（李逸，龚文惠，陈训龙，邱金伟，钟旭晗晗. 地震作用下顺层岩质边坡动力可靠度分析地震作用下顺层岩质边坡动力可靠度分析. 土木工程与管理学报土木工程与管理学报. (外审中外审中)）5、研究基础及工作条件、研究基础及工作条件已发表与本项目相关主要论著：已发表与本项目相关主要论著：1龚文惠,邱金伟,陈训龙,王佳,钟旭晗. 基于滑移线场理论的地震作用下土质边坡稳定性分析.岩土力学.（录用） 2邱金伟,龚文惠,陈训龙,张旭,王佳. 基于盲数理论和响应面法的边坡稳定性分析.计算力学学报2014；31（18）：

10、96-101. 3陈训龙,龚文惠,邱金伟,喻鹏,王东. 基于盲数理论的边坡可靠度分析J. 岩石力学与工程学报.（录用）4龚文惠,王平. 顺层岩体路堑边坡稳定性的弹塑性有限元模拟分析J. 岩土力学,2006,07:1114-1118. 5龚文惠,雷红军,宁虎. 正交试验法在土工试验中的应用J. 土工基础,2006,05:78-80. 6龚文惠,姜友生,王元汉. 膨胀土路基沉降的模糊可靠度J. 岩土力学,2004,08:1340-1342. 7李亮辉,余飞,王平,龚文惠,王元汉. 顺层岩质路堑边坡稳定性有限元分析J. 岩石力学工程学报,2004,S1:4473-4477. 8高荣雄,龚文惠,王元汉

11、,汪华斌. 顺层岩质边坡稳定性及可靠度的随机有限元分析法J. 岩土力学,2009,04:1165-1169. 543216 6、 研究内容与关键技术研究内容与关键技术将求得的动力可靠将求得的动力可靠度指标与安全系数度指标与安全系数相结合来综合评价相结合来综合评价地震作用下顺岩质地震作用下顺岩质边坡的安全性边坡的安全性基于首次穿越破基于首次穿越破坏准则建立顺层坏准则建立顺层岩质边坡动力可岩质边坡动力可靠度的解析表达靠度的解析表达式式利用虚拟激励法利用虚拟激励法得到地震作用下得到地震作用下顺层边坡响应量顺层边坡响应量的功率谱密度的功率谱密度建立顺层岩建立顺层岩质边坡的动质边坡的动力分析模型力分析模

12、型分析出顺层边坡分析出顺层边坡强度参数的数理强度参数的数理统计特征统计特征6.1 6.1 主要研究内容主要研究内容6 6、研究内容与关键技术、研究内容与关键技术将实际工程中的顺层将实际工程中的顺层岩质边坡转化为可用岩质边坡转化为可用于理论计算的动力分于理论计算的动力分析模型析模型基于首次穿越破坏准基于首次穿越破坏准则建立地震作用下顺则建立地震作用下顺层岩质边坡的动力可层岩质边坡的动力可靠度的解析表达式靠度的解析表达式联合采用安全系数和联合采用安全系数和动力可靠度指标进行动力可靠度指标进行地震作用下顺层岩质地震作用下顺层岩质边坡的安全性评价边坡的安全性评价利用虚拟激励法来考利用虚拟激励法来考虑地震的随机过程虑地震的随机过程6.26.2 关键技术关键技术7 7、研究预期成果、研究预期成果获得顺层岩质边坡强度参数的数理统计特征，并建立顺层岩质边坡的的动力分析模型、安全系数分析方法以及编制相应的计算机程序联合采用安全系数和动力