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灰色理论在低应变预测桩极限承载力中的应用研究

高云霞  
【摘要】:桩基由于其巨大的工程应用价值而受到广泛的研究,尤其是单桩竖向极限承载力是桩基设计中的一个重要参数。静载荷实验是确定桩基极限承载力的最基本的方法,但在实际操作中的试桩往往不严格按照规范要求,致使许多工程中的试桩并未达到真正的破坏,也就不能准确得出单桩竖向极限值。 相比较而言,低应变动力测桩法具有周期短,耗资少及对桩身质量检测效果明显等特点,所以日益受到土木工程界的关注。目前,我国先后研究并应用于工程的动测方法达十几种,这些方法除具有其本身特点和适用范围外,其共同之处均是主要测试置于地基中桩呈现的动力学参数,如弹性动刚度。然后期望动刚度与静刚度间有一个相对稳定的线性关系,借以确定桩的承载力。这种思维方式导致低应变法的基本原理过于勉强,动、静刚度相互间的换算纯属经验的状况。 而本文用灰色理论预测桩基极限承载力的方法,则把桩基工程现场实测的动刚度直接用于确定桩的承载力。毕竟桩基工程现场实测的动刚度值(而非静刚度值)才是在置于地基中的桩体上进行测定的值,因此才更能反映桩土的实际情况。这便摆脱了低应变法依靠经验进行动、静刚度间的换算的状况,为桩极限承载力的研究与预测提供了可参考的全新方法。 论文首先介绍了低应变动测响应的基本理论,并在此基础上总结出影响单桩极限承载力的主要因素。其次介绍了灰色系统理论的部分知识。然后以以往的部分桩基的实践资料为基础,历经灰关联分析、灰色建模、残差识别、灰色预测等过程,建立了桩基极限承载力的灰色预测模型。同时在计算机上实现了编程,并对实际资料进行了处理,进一步证明了该模型具有一定的理论和实用价值。


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