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碎石桩复合地基承载力可靠性研究

郭秋菊  
【摘要】:可靠度理论与概率分析在岩土工程领域的应用较为广泛,复合地基作为岩土工程的一个重要课题,其可靠度的研究工作开展得较少,尤其是碎石桩复合地基。这主要是因为其不确定性因素很多。本文对岩土工程可靠度方面的一些问题及碎石桩复合地基承载力的可靠性进行了研究。 工程勘察所提供的土性指标一般都是离散的,其空间变异性较大,并有自相关性。为了较为准确地预估某点的土性指标值,本文建立了两个统计模型,用来考虑土性参数的这种特性,并用非线性最小方差法求出了模型的参数值。通过比较,发现本文提出的模型二的回归方差最小。 本文用随机场理论来描述土体的空间变异性,并通过实例求出了土性的自相关距离和土性指标空间均值的概率特性,包括趋势分量的估计和随机分量方差的计算。本文介绍了结构可靠度理论,它是岩土工程的可靠度计算方法的基础。岩土参数之间有很强的互相关性,本文还介绍了基本变量相关情况下可靠度指标计算的几种方法。 借助无量纲模型,本文对从国内收集到的34 组碎石桩复合地基承载力数据进行了概率统计分析,采用JC 法计算了碎石桩复合地基承载力的可靠度指标,分析了各随机变量对可靠度指标的影响以及安全系数与可靠度指标之间的关系,得出了一些有益的结论。 本文还采用随机场模型分析了碎石桩复合地基承载力的可靠度。在模型中,考虑了碎石桩复合地基承载力面积比公式的不确定性; 也考虑了土性指标空间均值的特性,对土性指标的方差进行了折减; 还考虑了土性参数间的互相关性,并讨论了这种相关性对可靠度指标的影响。


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