Rainer Poisel

Probabilistic Analysis of Rock Slopes Involving Correlated Non-normal Variables Using Point Estimate Methods

AbstractThe current study investigates the applicability, superiorities and impediments of point estimate methods (PEMs) used in the probabilistic stability analysis of rock slopes. A rock slope including correlated non-normally distributed variables is considered, and probabilistic analyses are conducted incorporating four different PEMs with a numerical method. It is illustrated that the correlation and asymmetry in random variables can be treated in different ways using different PEMs. Certain methods, such as Rosenblueth’s or Zhou and Nowak’s PEMs, are originally applicable to correlated skewed random parameters whereas deficiencies in Harr’s and Hong’s PEMs arise when random variables are non-normally distributed and correlated, respectively. This study demonstrates how manipulating these two methods allows them to be applicable to correlated non-normal variables.

EIN BEITRAG ZUR WIRKUNGSWEISE VON SYSTEMANKERUNGEN BEI TIEFLIEGENDEN GEBIRGSHOHLRAUMBAUTEN

ALLGEMEIN WIRD ANGENOMMEN, DASS, BESONDERS BEI GESTEINEN MIT GERINGER FESTIGKEIT, DIE SYSTEMANKERUNG EINEN DREIDIMENSIONALEN SPANNUNGSZUSTAND AM AUSBRUCHSRAND SCHAFFT UND DEN SCHERWIDERSTAND DES GEBIRGES VERGROESSERT. AM BEISPIEL DES SCHEITELTUNNELS DER TAUERNAUTOBAHN WIRD GEZEIGT, DASS DIESE ANNAHME NICHT AUSREICHT, UM IN EINER RECHNUNG DIE VOLLE WIRKUNG DER SYSTEMANKERUNG BEI TIEFLIEGENDEN GEBIRGSHOHLRAUMBAUTEN AUFZUZEIGEN. WERDEN IN DIE VORGAENGE IN DER LAIBUNG EINES HOHLRAUMES NICHT NUR SPANNUNGS- UND VERFORMUNGSBEZIEHUNGEN UND DIE BRUCHBEDINGUNGEN EINBEZOGEN, SONDERN AUCH DER BRUCHMECHANISMUS, SO KANN DARAUS EINE WEITERE WIRKUNGSWEISE DER SYSTEMANKERUNG BEI HOHLRAUMBAUTEN JENEN GESTEINEN ABGELEITET WERDEN, DEREN FESTIGKEIT DEN PHYLLITEN ENTSPRICHT. BEI SOLCHEN GESTEINEN ENTSTEHT WAHRSCHEINLICH IN DER LAIBUNG EINES HOHLRAUMES, EBENSO WIE IM DRUCKVERSUCH NACH UEBERSCHREITEN DER FESTIGKEIT, EIN SCHERBRUCH. DRUCKVERSUCHE AN AUSSERMITTIG BELASTETEN GESTEINSPRISMEN UND SPANNUNGSOPTISCHE EXPERIMENTE ZEIGEN, DASS NACH DER BILDUNG EINES SCHERBRUCHS ZUGRISSE ENTSTEHEN, DIE GROESSERE VERSCHIEBUNGEN AM SCHERBRUCH ERST MOEGLICH MACHEN. DARAUS WIRD GEFOLGERT, DASS EIN TEIL DER SYSTEMANKERUNG ALS ZUGBEWEHRUNG WIRKT. DURCH DIE HINTANHALTUNG VON ZUGRISSEN UND DAMIT DER VERSCHIEBUNGEN AN DEN SCHERBRUECHEN WIRD DIE ZERSTOERUNG DES GEBIRGSTRAGRINGES VERHINDERT.