基于模糊失效准则的危岩稳定可靠度计算

张继旭; 王林峰; 夏万春

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20211029004

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基于模糊失效准则的危岩稳定可靠度计算

“重大灾害的机理、监控和风险研究”专栏 | 更新时间：2025-09-25

- 基于模糊失效准则的危岩稳定可靠度计算
- Reliability Calculation of Perilous Rock Stability based on Fuzzy Failure Criterion
- 防灾减灾工程学报 2022年42卷第4期页码：695-704
- 作者机构：
  
  重庆交通大学山区公路水运交通地质减灾重庆市高校市级重点实验室，重庆 400074
- 作者简介：
  
  张继旭（1997—），男，硕士研究生。主要从事地质灾害减灾理论与技术研究。E-mail:1849141603@qq.com
  王林峰（1983—），男，教授，博导，博士。主要从事地质灾害减灾理论与技术研究。E-mail:wanglinfeng@cqjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划课题(2021YFB2600604;2021YFB2600600);重庆市自然科学基金面上项目(cstc2020jcyj-msxmX0218);重庆交通大学研究生科研创新项目(2022S0021)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20211029004
  中图分类号： P642.21
- 收稿：2021-10-29，
  
  修回：2022-03-29，
  
  纸质出版：2022-08-28
- 稿件说明：
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张继旭,王林峰,夏万春.基于模糊失效准则的危岩稳定可靠度计算[J].防灾减灾工程学报,2022,42(04):695-704.

ZHANG Jixu,WANG Linfeng,XIA Wanchun.Reliability Calculation of Perilous Rock Stability based on Fuzzy Failure Criterion[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(04):695-704.
张继旭,王林峰,夏万春.基于模糊失效准则的危岩稳定可靠度计算[J].防灾减灾工程学报,2022,42(04):695-704. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211029004.

ZHANG Jixu,WANG Linfeng,XIA Wanchun.Reliability Calculation of Perilous Rock Stability based on Fuzzy Failure Criterion[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(04):695-704. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211029004.

摘要

为预测危岩崩塌灾害的发生，分别选取影响三种不同类型危岩稳定性的主要参数作为随机变量

，基于模糊失效准则和可靠度理论建立了危岩模糊可靠度计算模型和方法。首先，根据危岩稳定系数的隶属函数表达式，引入新随机变量

，将稳定系数的隶属函数作为新随机变量

的概率分布函数，得到了随机变量

的概率分布形式。然后，针对三种不同类型危岩分别建立了危岩失稳模糊事件的等效功能函数和模糊可靠度计算模型。最后，采用改进的Monte‑Carlo法计算了危岩失稳模糊事件的失效概率。对万州首立山6块单体危岩进行分析，结果表明：当危岩稳定系数从小至大变化，考虑模糊失效准则后危岩的失效概率增加幅度经历由小变大再变小的过程，即处于欠稳定~基本稳定状态下的危岩模糊性较强，判断其真实稳定性状态较困难，实际工程中针对这类危岩仅采用经典可靠度计算方法得到的结果存在一定风险，需考虑模糊失效对危岩可靠度的影响。

Abstract

In order to predict the collapse disaster of perilous rock， the main parameters affecting the stability of three different types of perilous rock are selected as random variables

. The calculation model and method for fuzzy reliability analysis of perilous rock are established based on fuzzy failure criterion and reliability theory. Firstly， according to the membership function expression for the stability coefficient of perilous rock， a new random variable

is introduced. The probability distribution form of random variable

is obtained by taking the membership function of the stability coefficient as the probability distribution function of random variable

. Then， for three different types of perilous rocks， the equivalent function for fuzzy events of perilous rock failure and the fuzzy reliability calculation model are established respectively. Finally， the improved Monte Carlo method is used to calculate the failure probability of perilous rock failure fuzzy event. Six monomer perilous rocks in Shouli Mountain， Wanzhou are analyzed， and the results show that when the stability coefficient of perilous rock changes increases， the failure probability increment of perilous rock considering fuzzy failure criterion first increases and then decreases， that is， the fuzziness of perilous rock in the state of under stability to basic stability is strong， and it is difficult to judge its real stability state. In practical engineering， the results obtained by the classical reliability calculation method for this kind of perilous rock have a certain risk， so the influence of fuzzy failure on the reliability of perilous rock should be considered.

关键词

Keywords

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