黄土抗剪强度参数均值与方差的Bayes估计及其应用

作     者：李萍 董鸾花 赵枝艳 李金明 沈伟 李同录 LI Ping;DONG Luanhua;ZHAO Zhiyan;LI Jinming;SHEN Wei;LI Tonglu

作者机构：长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 黄土高原水循环与地质环境教育部野外科学观测研究站甘肃正宁745399 陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710005 

基　　金：国家自然科学基金项目(42041006,41877242) 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司资助项目(XBY-PTKJ-2022-8) 

出 版 物：《建筑科学与工程学报》 (Journal of Architecture and Civil Engineering)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      码：163-172页

摘      要：为解决黄土强度参数估计问题,从工程勘察项目中共收集统计了3384组Q1、Q2、Q3黄土强度参数黏聚力c、内摩擦角φ值的测试数据,不考虑二者的相关性,将参数均值和方差都作为随机变量,建立起黄土强度参数c、φ的正态-逆伽马先验分布。基于Bayes理论,利用共轭先验法推导了参数后验分布和后验概率密度函数的期望值求解公式,确定了估计的误差。以陕西泾阳黄土边坡为例,利用所建立的先验分布和边坡土层测试强度指标,求取参数的后验分布,进一步估计了边坡失效概率的概率分布和稳定系数均值的概率分布。结果表明:在95%的置信度下,按稳定系数评价,边坡均处于基本稳定状态,且稳定系数置信区间小;按失效概率评价,边坡接近稳定状态,但失效概率的置信区间较大,黄土强度参数的方差控制着边坡失效概率的置信区间,将方差作为随机变量,考虑方差变异性,能更科学地评估黄土工程的可靠度。

主 题 词：黄土 边坡 Bayes理论 先验分布 正态-逆伽马分布 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.19815/j.jace.2022.04123

馆 藏 号：203127304...