考虑桩底沉渣的基桩竖向承载力目标可靠度

桩底沉渣厚度超过一定数值后,会影响基桩尤其是端承桩桩端阻力的发挥,进而对承载力可靠度指标和目标可靠度指标造成不利影响。本文利用全概率计算公式推导出考虑沉渣桩的竖向承载力可靠度指标计算公式,并利用可靠度理论和数理统计方法给出了计算公式中每个参数的计算方法。在此基础上,推到出考虑沉渣桩的承载力目标可靠度指标计算公式。通过实例分析了不同沉渣参数(厚度、压缩模量、粘聚力、内摩擦角和泊松比)条件下,竖向承载力可靠度指标的变化规律。研究了沉渣桩出现概率对考虑沉渣桩的承载力可靠度指标和目标可靠度指标的影响规律。研究表明：沉渣的存在大大降低了沉渣桩的竖向承载力可靠度指标;沉渣厚度和压缩模量对可靠度指标有显著影响,粘聚力、摩擦角和泊松比对可靠度指标影响很小。沉渣桩的出现概率对考虑沉渣桩的承载力可靠度指标和目标可靠度指标有显著影响,尤其当概率值较大时,基础会出现一定的安全隐患。     

土性参数概率特性对地基承载力可靠度的影响

对地基承载力的不确定性进行了分析,提出了针对土性的不确定性的地基承载力的可靠性分析方法,最后结合工程实例作了具体的分析计算,并重点分析了土性参数特性对地基承载力可靠度指标的影响规律。结果表明,用可靠度分析结果和用定值分析结果有其一致性,但用可靠度分析更为科学合理,也是今后岩土工程发展的必然趋势。     

考虑沉降控制条件的群桩可靠度分析

考虑群桩效应和系统效应的影响,利用定义的正常使用极限状态模型因子,给出反映沉降控制条件影响的群桩承载力综合偏差系数,并结合单桩承载力可靠度方法提出考虑沉降控制条件的群桩可靠度综合分析方法.利用已有资料,研究了土体性质、桩型、承台、系统效应和容许沉降对群桩可靠度分析结果的影响.结果表明:无黏性土、低承台条件下群桩的可靠度指标比黏性土、高承台条件下群桩的可靠度指标大;群桩可靠度指标随系统效应系数的增大呈现出明显增加的趋势;群桩可靠度指标随沉降控制条件的放宽逐渐增大,但增大幅度逐渐降低.     

基于可靠度理论的嵌岩桩自平衡转化系数研究

嵌岩桩作为桩基础的重要分支，在基础工程领域已得到广泛使用，其竖向承载力通常认为由桩侧摩阻力和桩端阻力两部分组成。统计了5个实际工程中合计62组分别采用传统静载法和自平衡法的嵌岩桩竖向极限承载力对比测试数据。对测试数据进行了归一化处理之后，采用贝叶斯优化计算了服从对数正态分布的模型因子统计参数。挑选了合适的可靠度指标求解方法计算了不同自平衡转换系数对应的嵌岩桩竖向承载力的可靠度指标，分别探讨了活载效应与恒载效应比值、安全系数以及荷载效应统计参数等因素对可靠度指标的影响。结合各行业规范并考虑最不利原理确定了嵌岩桩竖向承载力合适的目标可靠度，给出了该目标可靠度对应的自平衡转换系数推荐值。     

考虑长径比和容许沉降影响的群桩SLS可靠度分析

考虑桩正常使用极限状态(SLS)和承载能力极限状态(ULS)模型不确定性,利用概率统计理论,给出2种极限状态下单桩可靠度指标间的线性关系式。并结合群桩ULS可靠度分析方法,提出群桩SLS可靠度评估方法。最后,利用试桩资料,研究桩长径比(L/D)和容许沉降(slt)对群桩SLS可靠度分析结果的影响。研究表明:L/D对群桩SLS可靠度影响显著。无黏性土条件下,当L/D≤10或20L/D≤30时,都可取得较大的群桩SLS可靠度指标;黏性土条件下,当20L/D≤30时,可取得较大的群桩SLS可靠度指标。随slt的增加,估计的群桩SLS可靠度指标逐渐增大,但增大幅度逐渐减小,特别是当slt大于25 mm以后,随slt的增加,群桩SLS可靠度指标变化很小,此时承载力因素在桩基可靠度设计中起决定作用。     

后注浆灌注桩桩端竖向承载力可靠性分析

后注浆钻孔灌注桩目前广泛应用于软土地区中,其承载力较大,沉降较小,因此对其承载力的估算一直受到重视.研究桩端位于砂土层中的桩端后注浆灌注桩竖向抗压承载力可靠度,并编写了相应Matlab程序.考虑到在实际进行可靠度计算时,极限状态方程的确立、随机变量的选择对最后得到的可靠度指标有很大影响,比较了2个随机变量、4个随机变量以及6个随机变量这样3种情况计算同一算例的可靠度指标.对于极限状态方程的确定,本文建立了3种不同的极限状态方程,研究结果发现极限状态方程的选取对可靠度指标的影响较小,可按照实际工程掌握数据选取随机变量.由于进行可靠度研究时,随机变量的均值和标准差都是基于大量数据确定的,会有误差存在,因此研究各个随机变量的敏感性能对实际工程计算可靠度指标的精度提高有所帮助.     

长期受荷桩极限承载力的预测

为准确预测长期受荷桩的极限承载力,对桩基承载力时间效应经验公式的不足进行了探讨,并基于天然饱和黏土地基静压桩承载力时效性研究的理论成果,对经历长期受荷的旧桩承载力的影响因素进行了分析.在此基础上,采用相关研究机构的桩基承载试验数据开展分析,提出了考虑桩基承载力时间效应的静压桩极限承载力计算公式;提出了桩侧阻力时效系数γ,探讨了影响γ的一些关键因素,并基于试验数据提出了采用土体性质参数计算γ的方法.通过现场试验对本文方法的准确性进行了验证.研究结果表明:采用γ可对现行规范中单桩承载力计算公式进行修正,在保证安全性的前提下,获得更高的旧桩单桩承载力设计值;而γ则可采用不排水抗剪强度S_u及塑性指数I_P进行预测.     

再生混凝土梁抗弯理论与可靠度分析

基于国内外再生混凝土梁抗弯承载力的试验结果与采用<混凝土结构设计规范>(GB 50010-2002)计算结果的对比分析,从统计意义上表明<混凝土结构设计规范>同样适用于再生混凝土适筋梁.根据再生混凝土的受压本构关系,证实<混凝土结构设计规范>在再生混凝土正截面受弯承载力计算中的适用性;运用蒙特卡洛法对再生混凝土梁的抗弯承载力进行了可靠度分析.结果表明:可用<混凝土结构设计规范>计算再生混凝土梁抗弯承载力,且不需对其等效矩形压应力图形参数α1和β1进行修正;再生混凝土适筋梁的可靠度满足<建筑结构可靠度设计统一标准>(GB 50068-2001)要求;抗力不定性系数XP对再生混凝土梁抗弯承载力可靠度有影响,再生混凝土材料分项系数对适筋梁抗弯承载力可靠度指标影响不大.     

混凝土剪力墙受剪承载力可靠度分析

针对我国规范未对剪力墙受剪承载力可靠指标进行校准,本文研究钢筋混凝土剪力墙受剪承载力的可靠度水平.根据剪力墙抗剪公式所依据的试验及试件情况,收集并筛选截面型式、混凝土类型、配筋型式、破坏形态等方面与其一致的74片剪力墙试验数据,对试件承载力的试验值与规范公式计算值进行分析,得出剪力墙受剪承载力计算模式不定性统计参数,进而得出抗力统计参数和概率分布类型;采用考虑基本变量概率分布类型的验算点法进行可靠指标计算.结果表明:现行规范剪力墙受剪承载力可靠指标低于目标可靠指标3.7的要求,其中荷载效应比、剪跨比、轴向压力、配筋率、混凝土强度等级对可靠指标影响较小,风荷载与永久荷载效应比对可靠指标影响较大,分布钢筋采用HPB300时的可靠指标在同等条件下较小.为保证剪力墙受剪承载力可靠指标满足目标可靠指标要求,引入承载力调整系数0.95对现行计算公式进行修正,修正后计算公式的可靠指标均值为3.738.     

神经网络在桩基水平承载力计算中的应用

在土木工程中,地基土、桩基几何形状变化、桩基材料及不同模型的可靠度等因素对桩基水平承载具有较大的影响。文章根据BP算法的特点,应用神经网络对桩基的水平承载能力进行了研究,提出了建立桩基承载力与土性参数、几何参数、材料参数以及计算模型的不确定性之间的关系律,作承载力分析并作受力预测分析。     

面向混合不确定性的可靠性设计优化方法研究

针对可靠性设计优化过程中,模型受到不确定性参数的影响而使计算可靠度困难的问题,提出一种面向设计变量和参数同时存在不确定性情况下的可靠性指标计算方法.基于克里金响应面进行估值,计算数据分布特征,拟合数据分布的概率密度函数,形成混合不确定性的统一量化表达形式,根据可靠性理论的应力强度干涉模型,使用联合概率积分法计算得到设计点的可靠度.在此基础上构建基于克里金响应面的可靠性设计优化流程,实现设计变量和参数同时存在不确定性时的可靠性设计优化.通过典型算例进行分析,计算结果表明:与只含有设计变量不确定性的情况相比,该方法可有效应对参数不确定性造成的影响.     

考虑失效准则和沉降控制条件的基桩可靠度分析

研究了失效准则和沉降控制条件对基桩可靠度分析结果的影响.以s-lgt失效准则为基准,定义了搜集到的7种失效准则的偏差系数,并结合承载能力极限状态和正常使用极限状态模型因子给出了考虑失效准则、模型不确定性和沉降控制条件等因素的可靠度综合分析方法.最后,研究了桩顶容许沉降随机性对可靠度分析结果的影响.研究表明:沉降控制条件的变化对可靠度指标影响较大,但不改变由7种失效准则计算的可靠度指标排列次序.可靠度指标随容许沉降的增大而增大,但增长幅度逐渐降低,该结果不受失效准则影响.基桩承载能力极限状态与正常使用极限状态的可靠性评价机理之间存在关联性.因此,建议将失效准则和沉降控制条件结合起来综合评价基桩的可靠性.     

CFG桩复合地基承载力经验公式的修正及应用

对CFG桩复合地基在水平和竖向荷载作用下桩、土的受力进行了分析.在经验公式的基础上,考虑了边载对承载力的影响,推导出CFG桩复合地基承载力修正公式,并利用该修正公式计算了某泵站基坑的CFG桩复合地基承载力.计算结果与静载荷试验结果比较表明,该修正公式能准确反映地基承载力的大小.     

扣件式钢管模板支撑体系承载力可靠度研究

目的在三点转动约束单杆模型的基础上,考虑直角扣件的初始几何缺陷和半刚性性质,对不同搭设参数下的钢管模板支撑体系承载力可靠度进行分析.方法利用Matlab软件编写程序分析了不同搭设参数条件下,管径D、壁厚t、转动刚度C_1、弹性模量E等构造因素对承载力的影响,并建立承载力概率模型.结果随着构造因素数量的增加,承载力的分布密度呈分散趋势,同时承载力均值减小,反之亦然.结论采用改进一次二阶矩法对扣件式钢管模板支撑系统可靠性进行评估,得知可靠度指标β随着抗力系数Φ的增大而增大.     

深层搅拌桩复合地基沉降可靠性分析

在深层搅拌桩复合地基传统沉降分析的基础上,考虑影响复合地基沉降的众多不确定性因素,建立了复合地基沉降可靠度分析模型;将任意分布的随机变量映射为标准正态随机变量,从正态空间中可靠度指标的几何意义出发,建立了可靠度指标求解的优化模型,并利用Matlab优化工具箱的优化功能求解,得到可靠度指标及验算点坐标;结合具体工程实例分析了各随机变量的变异性对复合地基沉降可靠度的影响。     

考虑桩基-承台-地基土共同作用的竖向承载力可靠度研究

根据复合桩基极限承载力计算模式,建立了考虑桩基-承台-地基土三者共同相互作用的可靠度极限状态方程.介绍了各基本变量的概率分布和利用JC法求解可靠度指标的过程.针对具体的算例,采用编制的程序对多种工况下承载力可靠指标进行了计算.结果表明:土性参数μφ,μc及其变异系数δφ,δc,承台底土反力群桩效应系数ηc,荷载效应比ρ等指标对复合桩基承载力可靠指标β具有显著影响,其中μφ的显著性强于μc,δφ的显著性强于δc;安全系数K与可靠指标β之间存在对应关系,K越大,β越高,可靠性越大.     

起重机械制动器可靠度的不确定性分析

针对传统的可靠度分析方法只是简单计算可靠度值,无法分析可靠度的准确性和每种故障因素对设备可靠度的影响问题,提出故障树和信息熵法相结合的方法对制动装置可靠度的不确定性进行分析.同时利用方差重要度的方法计算每种故障因素对系统可靠度不确定性的影响,通过提高对系统可靠度不确定性影响大的故障因素的可靠度的准确性,以提高系统可靠度估计的准确性,为起重机械制动器的可靠性分析和安全性设计提供了借鉴和参考.     

基于随机响应面法的斜坡基桩水平承载可靠性分析

斜坡效应和参数不确定性均会影响斜坡段桥梁基桩水平承载特性及安全可靠性.首先,建立考虑斜坡效应的基桩简化受力模型,推导其内力分析的有限差分解;其次,基于随机响应面法,建立斜坡基桩水平承载可靠性分析的极限状态函数,利用一次二阶矩法求解可靠度指标和失效概率,并对理论方法和程序的合理性进行对比验证;最后,结合工程实例探讨桩径、...     

预制桩单桩竖向承载力研究

应用单桩承载力理论,结合舟山实际试桩资料,对单桩承载力进行了估算,估算结果与实际验桩资料相比较,有一定的可靠性.在此基础上进行了可靠度指标的计算和荷载分项系数、抗力分项系数的计算.     

栓钉连接件抗剪承载力可靠度分析

基于《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T 50283-1999)(以下简称《公路统一标准》),以试验数据为基础,采用一次二阶矩法(JC法),对《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)中栓钉连接件抗剪承载力计算公式进行了可靠度分析.结果表明,规范公式能满足《公路统一标准》的可靠指标要求,但明显偏于保守.继而对栓钉连接件抗剪承载力计算公式进行可靠度校准,得到了混凝土破坏和栓钉破坏2种破坏形态的抗力分项系数,提出了栓钉连接件抗剪承载力的修正公式.可靠度分析表明:修正公式的可靠指标得到了有效减小,并能满足《公路统一标准》的可靠指标要求;相比较规范公式,混凝土破坏和栓钉破坏时承载力分别提高了4.7%和10.0%.