Análisis de Fiabilidad de Pendientes Basado en Metamodelos-Caso de Suelos Espacialmente Variables Considerando una Anisotropía Rotada
Autores: Zhang, Tingting; Guo, Xiangfeng; Baroth, Julien; Dias, Daniel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de Fiabilidad de Pendientes Basado en Metamodelos-Caso de Suelos Espacialmente Variables Considerando una Anisotropía Rotada
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Rotación
Tejido del suelo anisotrópico
Fiabilidad de pendientes
Suelos espacialmente variados
Análisis probabilísticos
Análisis de Sensibilidad Global
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Una rotación del patrón de tejido del suelo anisotrópico se observa comúnmente en pendientes naturales con una estratificación inclinada. Este estudio investiga los efectos de la anisotropía rotada en la fiabilidad de la pendiente considerando suelos espacialmente variados. Se utiliza la expansión de Karhunen-Loève para generar los campos aleatorios de las propiedades de resistencia al corte del suelo (es decir, cohesión y ángulo de fricción). Los análisis probabilísticos presentados se basan en un meta-modelo que combina la Expansión de Caos Polinómico Escaso (SPCE) y el Análisis de Sensibilidad Global (GSA). Este método permite reducir el número de variables aleatorias involucradas y, por lo tanto, mejorar la eficiencia computacional. Se consideran dos tipos de modelos deterministas, a saber, un enfoque cinemático de discretización y un análisis de límite por elementos finitos. Se pueden proporcionar de manera efectiva una variedad de resultados valiosos (es decir, probabilidad de fallo, función de densidad de probabilidad, momentos estadísticos de la respuesta del modelo e índices de sensibilidad de las variables de entrada). Además, se discuten las influencias de la anisotropía rotada, la longitud de autocorrelación, el coeficiente de variación y la correlación cruzada entre la cohesión y el ángulo de fricción en los resultados del análisis probabilístico. La rotación de la estratificación del suelo anisotrópico tiene un efecto significativo en la estabilidad de la pendiente, particularmente en los casos con grandes valores de longitud de autocorrelación, coeficiente de variación y coeficiente de correlación cruzada.
Descripción
Una rotación del patrón de tejido del suelo anisotrópico se observa comúnmente en pendientes naturales con una estratificación inclinada. Este estudio investiga los efectos de la anisotropía rotada en la fiabilidad de la pendiente considerando suelos espacialmente variados. Se utiliza la expansión de Karhunen-Loève para generar los campos aleatorios de las propiedades de resistencia al corte del suelo (es decir, cohesión y ángulo de fricción). Los análisis probabilísticos presentados se basan en un meta-modelo que combina la Expansión de Caos Polinómico Escaso (SPCE) y el Análisis de Sensibilidad Global (GSA). Este método permite reducir el número de variables aleatorias involucradas y, por lo tanto, mejorar la eficiencia computacional. Se consideran dos tipos de modelos deterministas, a saber, un enfoque cinemático de discretización y un análisis de límite por elementos finitos. Se pueden proporcionar de manera efectiva una variedad de resultados valiosos (es decir, probabilidad de fallo, función de densidad de probabilidad, momentos estadísticos de la respuesta del modelo e índices de sensibilidad de las variables de entrada). Además, se discuten las influencias de la anisotropía rotada, la longitud de autocorrelación, el coeficiente de variación y la correlación cruzada entre la cohesión y el ángulo de fricción en los resultados del análisis probabilístico. La rotación de la estratificación del suelo anisotrópico tiene un efecto significativo en la estabilidad de la pendiente, particularmente en los casos con grandes valores de longitud de autocorrelación, coeficiente de variación y coeficiente de correlación cruzada.