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竖向承载桩的模糊随机可靠度计算方法 总被引：8，自引：2，他引：6
根据桩顶沉降率 来描述桩基的承载过程,并将沉降率 视作模糊随机变量,同时,考虑了桩基失效具有的模糊性和随机性。通过模糊统计法,确定了 对失效的隶属函数 ,再用概率统计方法求得了 的分布参数。导出了桩基承载可靠度和可靠性指标的计算方法。通过实例计算,证明该方法对分析桩基承载可靠性既合理又实用。 相似文献
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考虑土的成层性,假定桩周成层土弹性模量的不同不影响桩中性点位置,应用弹性理论和桩土位移协调条件及边界条件,推导了路堤荷载下复合地基加固区桩及桩周土压缩量计算的解析式,同时得到了各层土范围内桩、桩周土竖向应力及桩侧剪应力的表达式,并利用有限元分析了桩周土弹性模量的变化对桩中性点位置的影响规律,验证了假定。结果表明:使用该计算方法分析路堤荷载下复合地基加固区内桩和桩周土的变形,计算结果与有限元及实测结果比较接近,满足工程计算精度要求,能为类似地基土成层分布工程沉降分析提供有益参考。 相似文献
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碎石桩复合地基承载力性状分析 总被引：2，自引：0，他引：2
周建安 《地质灾害与环境保护》2002,13(3):73-78
按等置换率原则建立碎石桩复合地基有限元计算模型，在考虑基础刚度、荷载强度变化条件下对比分析了天然地基与复合地基附加应力分布特征、塑性区扩展规律；根据有限元计算结果分析了桩身荷载传递规律并与实测结果对比确定桩身应力随桩身呈指数衰减。计算结果还表明：桩土应力比不仅与桩土模量比有关，也与荷载水平及置换率有关；在鼓胀破坏情形下桩体侧向变形性质取决于桩周土而与置换率、模量比、桩长无关。 相似文献
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基于地下岩体受节理面的控制,节理面的几何和力学参数随机分布,从而导致岩体系统具有高度不确定性,提出以关键块体理论为基础,考虑节理几何和力学参数随机性的岩体开挖可靠度分析方法,并给出了块体稳定的总失效概率评价模型。以澳大利亚阿德莱德地区一铜矿地质条件为例,以节理面倾角、倾向、摩擦系数和黏聚力为随机变量,通过Monte Carlo模拟和概率图方法,进行了岩体可靠度和失效概率的计算。最后,采用条件概率的分析方法,计算了单面滑动块体的总失效概率。计算结果表明,块体沿单面滑动并且出现的概率为11.0%,总的失效概率为3.85%,超过一般岩体工程可允许的风险水平,认为该方法可以作为评价块体可靠性的依据。 相似文献
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根据路堤荷载下复合地基的荷载传递机理及变形特征,基于弹性理论,引入假定的桩间土位移模式,综合考虑路堤填土的土拱效应、复合地基加固区桩间土的成层性,建立了典型单元体的平衡方程,应用桩土位移协调条件及边界条件,得到了各层土范围内桩、桩周土竖向应力及桩侧剪应力的分布规律,从而推导出路堤荷载下复合地基加固区桩及桩周土压缩量计算的解析式,获得了表征复合地基工作性状的桩土应力比及沉降变形的解析表达式,并分析了加固区桩周土体层序对复合地基受力变形特性的影响。研究结果表明:当地基浅层土质较好时,复合地基加固区压缩量较其他情况下小,按本文建议的方法计算所得结果满足工程计算精度要求。 相似文献
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在边坡稳定性评价模型中可将地下水的水压力总分为静水压力和动水压力。建立考虑水压力的剩余推力法边坡稳定性力学分析模型。推导了利用已知两点地下水位求解其间任一点地下水位和含水层厚度的求解公式。将地下水位和滑面的抗剪强度指标作为随机变量,利用已有数据求其分布特征,提出基于Monte-Carlo法与剩余推力法的边坡可靠性分析方法,并对某公路边坡进行可靠性分析。计算结果表明地下水位的变化与边坡失效概率的变化成正相关关系。在地下水位变化较大的7、8、9月,将地下水位作为随机变量计算得到的边坡失效概率为60%左右,而将地下水位作为确定量计算的边坡失效概率为10%~30%;在地下水位变化不大的其它月份,二者差别不大,但前者总大于后者。 相似文献
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为了研究静钻根植能源桩在热?力耦合作用下的承载特性,采用自行设计模型试验系统,测试模型桩在黏?砂双层地基中的热力响应。试验结果表明：桩体温度沿深度变化并不均匀,对桩周土的温度影响半径为3倍桩径;3次冷热循环后桩顶和桩周土表面均产生累积沉降,在桩顶荷载达到单桩极限承载力的25%时,桩顶累积沉降达到桩径的3.12‰,是桩顶无荷载情况下的1.77倍;模型桩附加温度应力沿深度分布均表现为中间大两端小,位移变化零点（附加温度应力最大处）随着桩顶荷载增大（约束增强）而上移,桩顶荷载较小时降温引起桩身局部产生拉应力。因此,静钻根植能源桩的承载特性与温度变化条件、桩顶荷载大小和桩端约束条件密切相关,在工程设计中需要综合考虑以确保运行安全性。 相似文献
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不确定性及可靠性分析技术已广泛应用于水利及土木系统工程分析中，可靠性计算的核心之一是对随机变量进行正态转换。对土木工程系统不确定性及可靠性分析中有着潜在应用前景的非正态随机变量的多项式正态转换方法进行了研究，通过在各种条件下非正态随机变量的正态多项式转换成果之评价，发现在水利及土木工程可靠性分析中常用的许多分布可以保留其自身的比较好的特征。 相似文献
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为了进一步了解我国北方新生代玄武岩地下水的赋存规律和形成演化机理,以河北省张北县玄武岩地下水为研究对象,在野外采集地下水样、测定水化学和同位素组成的基础上,利用统计分析、离子比例系数、氢氧同位素、反向地球化学模拟等方法,对区内玄武岩地下水的水化学形成机制进行了研究。结果表明：沿地下水径流方向,研究区内玄武岩地下水中多数离子质量浓度呈现增大趋势,补给区的地下水化学类型以HCO3Ca·Mg为主,TDS质量浓度多小于500 mg/L,排泄区地下水中阴离子以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+为主,TDS质量浓度多大于1 400 mg/L;研究区地下水补给来源为当地大气降水;硅铝酸盐、岩盐、硫酸盐的风化溶解是地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥等人类活动影响是控制地下水化学形成的主要作用。 相似文献
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Bipin K. Gupta 《Geomechanics and Geoengineering》2020,15(1):10-28
ABSTRACTShort stubby piles like monopiles and large diameter drilled shafts undergo rigid body translation and rotation when subjected to a lateral force and/or a moment at the head. A method of analysis for these piles embedded in multi-layered elastic soil is developed using the variational principles of mechanics. Using this analysis, the soil resistance against pile movement can be rigorously related to the soil elastic constants, and the pile head displacement and rotation can be quickly calculated. The equilibrium equations for pile and soil displacements are obtained using the principle of virtual work and solved using an iterative algorithm. Pile responses obtained from the analysis match well with those obtained from three-dimensional finite element analyses in which the same inputs of loads, geometry, and material properties are given. Based on the new analysis, fitted equations for soil resistance parameters are developed, which can be used to directly calculate the pile head displacement and rotation without the use of the iterative algorithm. Numerical examples are provided that demonstrate how the method can be used to analyse practical problems. 相似文献
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基于Bootstrap抽样技术提出了有限数据条件下边坡可靠度分析方法。简要介绍了传统的边坡可靠度分析方法。采用Bootstrap方法模拟了抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性。以无限边坡为例研究了抗剪强度分布参数和分布类型不确定性对边坡可靠度的影响规律。结果表明：基于有限数据估计的样本均值、样本标准差和AIC值具有较大的变异性,这种变异性进一步导致了抗剪强度参数概率分布函数存在明显的统计不确定性。在考虑抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性时,边坡可靠度指标应为具有一定置信度水平的置信区间,而不是传统可靠度分析中的固定值。边坡可靠度指标的置信区间变化范围随安全系数的增加而增大,同时考虑分布参数和分布类型不确定性计算的可靠度指标具有更大的变异性和更宽的置信区间变化范围。Bootstrap方法为有限数据条件下抗剪强度参数概率分布函数统计不确定性的模拟以及边坡可靠度的评估提供了一条有效的途径。 相似文献
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考虑桩土效应的双排桩模型及参数研究 总被引：1，自引：0，他引：1
双排桩作为一种新型的深基坑支护结构,目前尚无简单而有效的设计方法。首先,借助Winkler地基梁基本思想,在忽略桩土竖向摩擦效应及空间效应的前提下,对双排桩支护结构力学机制进行分析,建立了考虑桩土效应的双排桩平面杆系有限元模型。接着围绕双排桩平面杆系有限元模型的关键参数土压力分布及弹性抗力系数展开了研究,针对连梁拉力将使传统的坑后土体滑移面临界距离增加特征,利用滑动比例系数法获得了土压力分配规律;针对弹性抗力系数正分析取值不确定性,提出了采用位移反分析优化方法获得弹性抗力参数的取值。最后,根据杆系有限元及反分析中位移最优准则函数的求解步骤,分别编制了doublerowpile及doublerowpileparameter计算程序,并进行了相应的工程计算,工程计算结果表明,计算位移与监测位移趋势一致,计算内力符合规范要求,且能较准确获得弹性抗力系数取值。 相似文献
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本文研究用概率能量方法评估灌注桩极限承载力的可行性,研究所用数据取自南京市区的２００根桩例的ＣＡＰＷＡＰ反分析与静载试验结果。根据能量守恒定律并结合动态桩－土相互作用模型,详细地推导了桩极限承载力计算公式。并对其中的模型参数,Ｊｓ,Ｊｔ,Ｑｓ,Ｑｔ作为随机变量处理,统计分析了它们的平均值,标准差以及概率分布函数。用蒙特卡洛法模拟确定了桩极限承载力的概率分布函数,并进一步提出了计算桩极限承载力超过某一设计值的概率公式。通过计算的桩极限承载力与静载结果的良好可比性,说明了此方法的台理性与准确性。 相似文献
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The load distribution and deformation of rock-socketed drilled shafts subjected to axial loads are evaluated by a load transfer method. The emphasis is on quantifying the effect of coupled soil resistance in rock-socketed drilled shafts using 2D elasto-plastic finite element analysis. Slippage and shear-load transfer behavior at the pile–soil interface are investigated by using a user-subroutine interface model (FRIC). It is shown that the coupled soil resistance acts as pile-toe settlement as the shaft resistance is increased to its ultimate limit state. Based on the results obtained, the coupling effect is closely related to the ratio of the pile diameter to soil modulus (D/Es) and the ratio of total shaft resistance against total applied load (Rs/Q). Through comparison with field case studies, the 2D numerical analysis reasonably estimated load transfer of pile and coupling effect, and thus represents a significant improvement in the prediction of load deflections of drilled shafts. 相似文献
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土性指标概率模型参数的确定是进行岩土工程可靠度分析和设计的基础。为了更好地推行岩土工程可靠度设计,应该首先建立地区土性参数的概率模型。作为反映土性指标自相关特性的相关距离,研究其区域分布特性,建立其概率分布模型是必要的。本文收集了西安黄土的176个钻孔CPT数据,利用其端阻值qc作为样本,采用递推空间法计算了各层西安黄土的相关距离。研究了计算结果的统计特性,并对其均值进行了单侧置信区间估计,提出了各层西安黄土相关距离的代表值。建立了西安各层黄土相关距离的概率模型,对模型参数进行了估计,采用皮尔逊-卡方检验法对模型进行了拟合优度检验,检验结果认为其符合Beta分布。 相似文献
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Reliability-based design (RBD) can play a useful complementary role to overcome some limitations in the Eurocode 7 (EC7) design approach, for example in situations with parameters not covered in EC7, different parametric sensitivities across different problems, cross-correlated or spatially correlated parameters, design aiming at a target reliability or failure probability, or when uncertainty in unit weight of soil is modeled. The complementary role played by RBD under these circumstances is illustrated and discussed for a shallow foundation, a reinforced rock slope, a Norwegian clay slope with spatial variability, a laterally loaded pile requiring implicit numerical analysis, and an anchored sheet pile wall. A pragmatic RBD approach involving first-order reliability method (FORM) only and a more rigorous RBD approach involving both first-order and second-order reliability method (SORM) are offered. Both approaches are implementable using either spreadsheet-based FORM and SORM procedures, or using various commercially available FORM/SORM packages. 相似文献
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Abderraouf El Ouazzani Taibi Amro Elfeki Guoping Zhang 《Arabian Journal of Geosciences》2011,4(5-6):1005-1018
The research presented in this paper focuses on the application of a newly developed physically based watershed modeling approach, which is called representative elementary watershed approach. The study stressed the effects of uncertainty of input parameters on the watershed responses (i.e., simulated discharges). The approach was applied to the Zwalm catchment, which is an agriculture-dominated watershed with a drainage area of 114 km2 located in East Flanders, Belgium. Uncertainty analysis of the model parameters is limited to the saturated hydraulic conductivity because of its high influence on the watershed hydrologic behavior and availability of the data. The assessment of output uncertainty is performed using the Monte Carlo method. The ensemble statistical watershed responses and their uncertainties are calculated and compared with measurements. The results show that the measured discharges fall within the 95% confidence interval of the modeled discharge. This provides the uncertainty bounds of the discharges that account for the uncertainty in saturated hydraulic conductivity. The methodology can be extended to address other uncertain parameters as far as the probability density function of the parameter is defined. 相似文献
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青藏高原沱沱河地区冻土融化深度预测的概率分析 总被引：2，自引：2，他引：0
多年冻土空间异质性和边界条件及土性参数的可变性,往往会导致了冻土变化预测的不确定性,全球气候变暖更加剧这一过程.以青藏高原沱沱河地区试验段冻土融化深度预测为例,提出了在全球气候变暖条件下,基于参数服从某一概率分布的确定性模型的概率分析方法,基于此方法进行了融化深度的概率预测.由含水量、干容重的概率分布和20组ATI(空... 相似文献