基于自适应高斯过程响应面法的边坡可靠度分析方法

邝泽民; 曾卫; 文凯

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202308013

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (3) : 349 -354. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202308013

基于自适应高斯过程响应面法的边坡可靠度分析方法

邝泽民, 曾卫, 文凯

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摘要

在基于代理模型的响应面法中，训练点的选择策略对准确评估边坡可靠度极为重要。为了进一步优化训练点的选择策略，提出了一种新的自适应搜索引导函数（ASGF），该函数根据代理模型的信息以及真实功能函数的评价次数生成搜索引导因子，并结合改进期望函数动态地调整算法的搜索过程，实现已知区域的开发和未知区域的探索。基于ASGF，提出一种新的可靠度分析方法，该方法利用高斯过程回归拟合边坡真实的功能函数，通过ASGF在极限状态面附近加入训练点以动态更新代理模型，最后结合蒙特卡罗模拟计算边坡的失效概率。数值算例和工程案例计算结果表明：该方法能够有效逼近极限状态面，并且保持新加训练点分布均匀。