重力式挡土墙稳定性可靠度计算及其系统分析

通过建立计算分析模型,采用"一次二阶矩中心"法,计算了重力式挡土墙倾覆和滑移两种失稳模式的可靠度指标,并将计算结果与"安全系数"法的验算结果进行了对比,得出重力式挡土墙结构在满足"安全系数"法验算条件下,仍存在一定的失效概率。此外,基于系统分析法得出,滑移稳定性失效的概率近似于整个系统稳定性失效的概率,建议在设计验算中注重考虑重力式挡土墙的滑移稳定性。     

公路挡土墙抗倾覆稳定性设计方法

通过力学分析,提出挡土墙倾覆破坏模式,给出挡土墙倾覆稳定系数新定义,导出挡土墙抗倾覆稳定系数计算公式,建立挡土墙抗倾覆稳定性设计新方法.研究结果表明,抗倾覆稳定系数与地基极限承载力有确定关系,随地基极限承载力的增大而增大.与现行规范法对比,采用新方法计算的抗倾覆稳定系数小于采用规范法所得计算值,采用规范法得出的抗倾覆稳定性设计达不到期望的安全值,这是导致大多数挡土墙破坏的主要原因.建议在工程实践中采用新方法对挡土墙的抗倾覆稳定性设计进行复核,并在必要时进行调整.     

临近开挖对既有挡土墙稳定性的影响

基于Melan解得出了临近开挖对既有挡土墙整体稳定性影响的计算公式,并分析了开挖距离和开挖深度对抗滑移和抗倾覆安全系数的影响,分析计算结果与实际案例中的结果吻合.     

基于框架预应力锚杆加固技术的重力式挡土墙的稳定性分析

基于重力式挡土墙不稳定的现象,运用框架预应力锚杆加固技术对重力式挡土墙进行加固.以极限平衡理论及库仑土压力理论为基础,对挡土墙进行稳定性分析,推导出挡土墙的抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性安全系数的求解计算公式.通过算例计算及对比分析,结果显示引入此加固技术的重力式挡墙的稳定性安全系数明显提高,在锚杆预应力每增加50kN时,稳定性安全系数提高的幅度达到50%左右;从经济性和安全性两方面综合考虑,对锚杆施加100kN的预应力是最佳的.     

变电站常用挡土墙设计与计算

介绍了挡土墙的构成及分类,讨论了重力式挡土墙及衡重式挡土墙的构造要求及计算方法.重点介绍了重力式挡土墙的4种计算方法,即主动土压力计算、抗滑移稳定性计算、抗倾覆稳定性计算和地基承载力计算.     

考虑地震修正角的重力式挡土墙可靠性分析

强震区挡土墙结构的稳定问题备受关注,从重力式挡土墙抗倾覆和抗滑移可靠性分析角度出发,将地震作用视为计算墙后主动土压力时对土体重度和内摩擦角进行修正的参数——地震修正角θ.将θ与墙后土体的黏聚力c和内摩擦角φ作为随机变量,以此建立了考虑地震作用的挡土墙抗倾覆和抗滑移功能函数.通过蒙特卡罗法分别计算了考虑变量呈不同统计特性...     

考虑地震影响的地下连续墙稳定性拟静力法研究

研究了在地震作用下,地下水位、锚杆极限抗拔力、土体的内摩擦角及墙体嵌入深度对地下连续墙稳定性的影响.土压力和水压力以及墙体的惯性力利用"一般楔体地震分析法"计算.墙体的稳定性利用拟静力法,从抗倾覆安全系数和抗滑移安全系数的角度分析.实例计算结果显示:随着地震水平加速度系数的增加,其稳定性逐渐降低;非开挖侧地下水位高度、土体内摩擦角、锚杆极限抗拔力以及墙体嵌入深度对地下连续墙的稳定性也有着重要影响;此外,土体的内摩擦角对地下连续墙的抗滑移安全系数的影响比抗倾覆安全系数的影响大,而锚杆极限抗拔力对墙体抗倾覆安全系数的影响相对比较大.     

水泥土挡土墙抗倾覆稳定性分析

基于水泥土挡土墙倾覆失稳机理的分析,提出可能倾覆的转动点不在墙趾的水泥土挡土墙抗倾覆稳定性分析方法。该法考虑了地基承载力大小的影响。计算结果表明,地基土内摩擦角越大,倾覆转动点越靠近墙趾,按本文定义的抗倾覆安全系数也越来越大,但始终小于现行规范方法的结果。     

墙背土压力非线性分布对抗倾覆稳定性的影响

现行<公路路基设计规范>对挡土墙抗倾覆稳定性的设计是假定土压力分布为线性分布下进行的,没有考虑墙背实际土压力的非线性分布较假定的线性分布合力作用点高度有所提高的影响.按现行规范计算出的抗倾覆稳定性系数大于实际值,挡土墙抗倾覆稳定性设计达不到期望的安全储备.通过力学分析,导出了土压力非线性分布下合力作用点高度的计算式和抗倾覆稳定系数的计算式,建立了挡土墙抗倾覆稳定性设计的新方法.在与现行规范法对比的基础上,建议在工程实践中采用新方法对挡土墙的抗倾覆稳定性设计进行复核,并在必要时进行调整.     

边坡临界滑动面与临界可靠度滑动面对比分析

针对2个典型均质土坡,采用不平衡推力法计算滑动面的安全系数,从而构建了边坡可靠度分析的功能函数,随机产生一系列潜在可行滑动面;假定了不同的强度变异参数,分别利用蒙特卡罗法计算其可靠度指标,并与其确定性分析的安全系数进行了对比.研究结果表明：当滑动面的安全系数与其可靠度指标存在显著的单调对应关系时,临界滑动面与临界可靠度滑动面基本重合;而当两者之间不存在显著的单调对应关系时,临界滑动面与临界可靠度滑动面存在显著区别,对于均质土坡,两者的可靠度指标相差10%左右,而对于两层土坡而言,二者的可靠度指标相差高达70%.     

加筋土挡墙稳定性分析的点安全系数法

采用点安全系数法分析加筋土挡墙的稳定性.在理论分析的基础上,推导岩土体、筋材、筋土界面的点安全系数以及筋材抗拉和抗拔安全系数的计算方法,给出点安全系数法在FLAC3D软件中实现的步骤和FISH命令,并结合工程实例,对比分析强度折减法(SSR)与点安全系数法的差异.研究结果表明:采用点安全系数法不仅可以获得挡墙内各部位的安全状态,而且可以分析筋材的抗拉和抗拔稳定性,便于对影响挡墙稳定性的薄弱环节进行分析,实现规范所要求内外部稳定性计算:而强度折减法主要适用于分析挡墙的整体稳定性:点安全系数法比强度折减法的计算效率高.     

边坡稳定可靠度分析的新型四阶矩法

提出了一种边坡稳定可靠度分析的新型四阶矩计算方法.该方法将均匀设计法、径向基神经网络技术和最大熵原理相结合对边坡进行可靠性分析.采用均匀设计法确定粘聚力和内摩擦角的网络训练样本空间,并采用基于有限元的强度折减法计算样本空间中样本所对应的边坡安全系数.利用这些样本及对应的安全系数训练径向基神经网络.利用训练好的神经网络获得满足统计数量要求的边坡安全系数,并计算边坡安全系数前四阶矩.利用最大熵原理得到边坡安全系数的概率密度函数近似表达式、边坡失效概率以及相应的可靠指标.该方法的计算结果与蒙特卡罗法的计算结果对比表明该方法具有较高的精度.     

边坡稳定安全系数及其与土性参数及失效概率关系研究

借助土性参数,对边坡稳定性分析两大评价体系(安全系数法与可靠指标法)的联系及差异性进行了对比分析.对于简单均质土坡的圆弧形滑裂面,利用积分思想推导了有、无被动土体两种情况下安全系数的精确解析表达式.其中,视被动土体的贡献为减少滑动力矩,采用分段圆弧法推导.以该解析式为基础,利用土体粘聚力与容重的比值将这两个变量归一为变量Hc,以纯黏性土、均质边坡不同坡角时的确定性模型为对象,深入研究了不同的确定性模型情况下,Hc的概率分布类型、均值变化与边坡稳定安全系数的关系及变异特征对边坡失效概率和可靠指标的影响作用等.结果表明:土性参数变异性较强时,安全系数法作为一种定值方法,可能会做出严重背离实际的评判,而可靠指标法则更为科学合理;Hc为正态分布或对数正态分布时,其平均值及变异系数的不同取值会对失效概率(及可靠指标)的计算值以及失效概率(及可靠指标)与安全系数关系曲线中的交汇点位置产生明显的影响.     

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。     

基于贝塔分布的抗拔桩承载力可靠度分析

以12根抗拔桩承载力为研究对象,利用4参数的贝塔分布拟合出抗拔桩承载力试计比（承载力实测值和计算值的比）的概率分布.通过K-S检验法检验指出：贝塔分布的拟合精度优于常见的正态分布、对数正态分布和极值I型分布.利用蒙特卡罗法计算出抗拔桩承载力的可靠度指标,计算结果表明：承载力试计比的均值、荷载组合、荷载比和安全系数对可靠度有显著的影响.最后利用荷载抗力系数设计法给出了抗拔桩的抗力系数.     

挡土墙动力反应及稳定分析

本文应用动力非线性有限单元法研究了挡土墙动土压力问题,得出了挡土墙动土压力分布随振动强度、时间、振型和频率等变化的结论.根据分析所得的动、静应力分量,采用有限元与圆弧滑动法相结合的有限元一圆弧法,分析了挡土墙的抗滑稳定性.由此提出挡土墙的抗震设计应以动力稳定分析为主要依据.文中分别就几种不同墙高和基土厚度的算例进行了相应的稳定计算.同时指出了拟静力法的不足之处.     

基于可靠度与置信度的双可靠性指标安全系数方法

在可靠度指标的基础上引入了置信度指标,提出可靠度与置信度的双可靠性指标的安全系数概念,并根据可靠性理论推导出新计算公式.该公式考虑了实验数据样本容量的影响,给出了小子样实验数据条件下的安全系数取值.将新安全系数应用于结构可靠性设计,算例结果表明,与其他方法相比,此方法计算结果安全系数更合理,且简单实用,能满足结构可靠性设计的要求,可取得显著的减重效果.     

深基坑土钉墙外部稳定可靠度优化分析方法

讨论了土钉墙外部稳定性的分析计算方法。将优化方法和可靠性理论有机结合,提出了分析土钉墙抗滑,抗倾和深层土体抗滑移可靠度优化分析方法,建立了优化分析数学模型,结合实例,探讨了土钉墙外部稳定三种失效模式下的可靠度指标β与土体物理力学参数及土钉墙受力精况之间的关系。     

The stability safety factor calibration based on the reliability index

When the bridge structure stability safety factor of the first type is 4, the research that whether the structure reliability index will reach target reliability index under the more-likely-to-happen collapse situation of the second type is necessary. The stability calculations of the first and the second type are made respectively for single layer and single span rigid frame bridge. Based on the critical load obtained from the stability calculation of the first type, the stability safety factor of the first type is taken as 4, and the first order reliability method is used to program and calculate the reliability index. Then, the load effect under the stability reliability index cal- culation of the first type and the critical load of the second type are employed to calculate the reliability index of the second type. The evaluation of structure stability safety factor is discussed according to reliability index. Based on the discussion above, parameter analysis of the stable critical loads of two types is made, and the in- fluence of critical load change on reliability index is researched. The result shows that stability analysis should identify collapse state; when the stability safety factor of the first type is 4, but the structure has the collapse of the second type, the reliability index cannot be ensured to reach the target reliability index under certain condi- tions.     

变量相关时悬臂桩支护结构可靠性分析

运用优化设计理论,提出了变量相关时结构可靠指标的新的计算方法．该方法将结构可靠指标β的计算转化为在等式约束条件（极限状态方程）下求目标函数（可靠指标表达式）的极小值问题,运用牛顿法迭代求解．作为算例,用该方法对在匀质土中的高层建筑深基坑悬臂桩支护结构进行了可靠性分析．