一种节理岩质边坡可靠度分析下限法的制作方法

技术特征：

1.一种节理岩质边坡可靠度分析下限法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：

步骤1、根据节理岩质边坡的实际情况拟定节理岩质边坡的基本信息；

步骤2、生成结构面的抗剪参数的蒙特卡洛随机数；

步骤3、建立求解节理岩质边坡可靠度的下限法随机规划模型；

步骤4、节理岩质边坡可靠度计算的下限法随机规划模型的数值求解，得到节理岩质边坡的极限状态函数；

步骤5、根据步骤4的结果计算节理岩质边坡的可靠度。

2.根据权利要求1所述的节理岩质边坡可靠度分析下限法，其特征在于：所述节理岩质边坡的基本信息包括：节理岩质边坡的几何参数、完整岩体的物理力学参数、结构面地质参数、边坡外荷载信息。

3.根据权利要求1所述的节理岩质边坡可靠度分析下限法，其特征在于：所述步骤2具体为：分别确定结构面的凝聚力ck的均值μc、标准差σc和变异系数δc，摩擦角的均值标准差和变异系数同时设凝聚力ck、摩擦角的概率分布类型是正态分布；使用蒙特卡洛随机数生成函数生成结构面k的凝聚力和摩擦角的随机数

4.根据权利要求1所述的节理岩质边坡可靠度分析下限法，其特征在于：所述步骤3具体为：(1)采用块体单元离散节理岩质边坡，将节理岩质边坡离散成块体单元+结构面的几何系统；(2)建立目标函数：将容重超载系数的随机变量设为目标函数；(3)建立块体单元的下限法约束条件；(4)建立节理岩质边坡可靠度计算的极限状态函数；(5)根据目标函数、下限法的约束条件，并结合结构面的抗剪参数的蒙特卡洛随机数以及节理岩质边坡可靠度计算的极限状态函数，得到求解节理岩质边坡可靠度的下限法随机规划模型；其中块体单元的下限法约束条件包括块体单元的平衡条件、结构面的屈服条件、块体单元的静力边界条件。

5.根据权利要求1所述的节理岩质边坡可靠度分析下限法，其特征在于：所述步骤4具体为：将凝聚力随机数摩擦角随机数从1至N逐次代入下限法随机规划模型；对每一个确定的随机规划模型变成一个系数矩阵是定值的线性规划问题，采用单纯形法求解对应的目标函数λ(t)；将求解得到的N组λ(t),(t＝1,…,N)代入极限状态函数，得到节理岩质边坡的极限状态函数Z＝λ(t),(t＝1,…,N)。

6.根据权利要求1所述的节理岩质边坡可靠度分析下限法，其特征在于：所述节理岩质边坡的可靠度包括节理岩质边坡容重超载系数的均值、标准差、可靠度指标和节理岩质边坡的失效概率。

7.根据权利要求1所述的节理岩质边坡可靠度分析下限法，其特征在于：所述下限法随机规划模型为：

式中，t＝1,…,N，N是生成的随机数的数量；

节理岩质边坡可靠度计算的极限状态函数Z＝λ(t)，目标函数λ(t)表示容重超载系数的随机变量；

表示块体单元的平衡条件，mi是块体单元i中结构面的数量，αk是结构面k的nk轴与x轴的夹角且逆时针为正，Nk是结构面k沿外法线nk方向的法向力且拉正压负，Vk是结构面k沿切向sk方向的剪力且使块体产生逆时针转动为正，λ(t)是第t个超载系数随机量，γ是块体单元材料的容重，Ai是块体单元i的面积，fxi是第i个块体单元的形心处沿x方向的等效外力，fyi是第i个块体单元的形心处沿y方向的等效外力，nb是节理岩质边坡中块体单元的数量；

表示结构面的屈服条件，是结构面k凝聚力的第t个随机数，是结构面k摩擦角的第t个随机数，lk是结构面k的长度，ns是整个节理岩质边坡中结构面的数量；

表示块体单元的静力边界条件，是已知边界条件的结构面的内力向量，b表示节理岩质边坡中已知的边界外力等于0的结构面，nc是整个岩质边坡中边界上外力等于0的结构面的数量；

表示凝聚力和摩擦角蒙特卡洛随机数的生成函数；μc,分别是结构面凝聚力和摩擦角的均值，σc,分别是结构面凝聚力、摩擦角的标准差。