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杭州地区土性概率特征及单桩承载力可靠度研究

吴长富

  岩土是一种地域性很强、空间变异性很大的工程材料,同时又表现出很大的不确定性。对岩土工程采用可靠度设计方法,需要综合考虑各种影响因素的不确定性,尤其是土性参数的不确定性和计算方法的不确定性,本文针对这两方面因素,在收集杭州地区大量工程资料的基础上,对土性参数概率特征及单桩极限承载力可靠度进行了详细研究,建立了一套可靠度分析的具体方法和途径。对土性参数的概率分布特征进行了统计分析。本文共收集了杭州地区76个工程场地地质勘察资料,采用土层剖面随机场模型,利用静力触探曲线侧摩阻力指标计算4个典型土层自相关距离;在此基础上,对几个土层抗剪强度指标的点变异性、空间变异性及分布概型进行了研究,得到了强度指标概率特征及统计参数的变化规律。采用室内实验手段定量研究直剪指标和三轴指标之间的关系。本文对杭州地区4个典型土层,针对三轴的不固结不排水和固结不排水、直剪的快剪和固结快剪四类共8个抗剪强度指标进行了40组室内强度对比试验,通过相关性和差异性分析,得到了指标间的经验关系。对两种常用桩基可靠度进行了研究。本文收集了杭州地区28个工程场地包括钻孔灌注桩和预制桩两种桩型共64根试桩资料。在统计、分析所收集资料基础上,对试桩达到破坏状态、试桩未达到破坏状态两种情况,采用了不同方法计算其极限承载力;研究了单桩极限承载力试验值和计算值之间比值的变化规律,对常用的两种单桩极限承载力的计算模式进行了不确定性分析,得到了适合杭州地区两种桩型使用的极限承载力计算模式。针对桩侧土层较多时极限状态方程中随机变量过多,同时考虑土性自相关距离对变异的影响,提出当量随机变量的处理方法,将桩侧土层多个随机变量转化为(?)个随机变量进行分析。在此基础上,对应于不同的荷载效应比、荷载组合,采用JC法分别对钻孔灌注桩和预制桩两种桩型进行了可靠度计算,最终获得了几种工况下的目标可靠度指标,同时对影响可靠度指标的各种因素进行了对比分析,得到了可靠度指标的一些变化规律。最后,采用完全可靠性的分析方法计算分项系数,对不同工况下桩周土侧阻力……   
[关键词]:土性参数;随机场;自相关距离;空间变异性;桩的极限承载力;不确定性;可靠度;分项系数
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2005年