考虑参数空间变异结构的结构化交叉约束随机场模拟方法研究

夏侯云山 1 ，张 抒 1 ，唐辉明 1, 2，刘 晓 1 ，吴 琼 2

（1. 中国地质大学（武汉）教育部长江三峡库区地质灾害研究中心，湖北 武汉 430074； 2. 中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉 430074）

摘 要：斜坡岩土体抗剪强度参数的空间变异性具有一定的结构性。为研究岩土体参数空间变异结构对边坡失效概率的影响， 依据变异函数的内涵推导出变程与相关距离的数学变换关系，并在此基础上提出了结构化交叉约束随机场模拟方法，用以模 拟具有互相关性的参数随机场。建立了结构化交叉约束随机场计算模型，研究不同空间变异结构的抗剪强度参数对边坡失效 概率的影响。研究结果表明：结构化交叉约束随机场可用于生成模拟具有复杂各向异性空间变异结构的参数随机场，由于考 虑了随机偏差、条件数据和空间变异结构，能较为真实地反映地层实际参数，数据波动较条件参数插值场小。可靠性分析结 果表明：不考虑抗剪强度参数空间结构分析易高估边坡的失效概率；考虑 c′和 φ′互相关性时，失效概率随着相关系数的增加 而增加，当参数间呈负相关性时更容易高估边坡的失效概率。 

关 键 词：空间变异结构；结构化交叉约束随机场；边坡稳定性；失效概率

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