【摘要】：傳統(tǒng)樁基設(shè)計(jì)的總安全系數(shù)法屬于“定值設(shè)計(jì)法”，用安全系數(shù)度量樁基的可靠性。這種以與結(jié)構(gòu)失效概率相對(duì)應(yīng)的可靠指標(biāo)來定義和度量結(jié)構(gòu)可靠度的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，更能反映工程可靠性的本質(zhì)，因此以分項(xiàng)系數(shù)法為基本形式的近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)與評(píng)定法被世界各國(guó)所采用。 考慮與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相匹配以及巖土工程學(xué)科自身發(fā)展的要求與趨勢(shì)，通過概率統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)分析黃土地區(qū)樁基的承載特性，利用可靠度方法來評(píng)價(jià)樁基的安全性，并努力建立樁基概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)模型，可以突破現(xiàn)行總安全系數(shù)設(shè)計(jì)法的局限性，對(duì)黃土地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展具有十分重要的意義。同時(shí)，樁基歷來是巖土工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，而有關(guān)樁基礎(chǔ)可靠性理論，更是巖土工程可靠性理論的重點(diǎn)領(lǐng)域，且國(guó)內(nèi)外研究時(shí)間不長(zhǎng)，具有廣闊應(yīng)用前景。 通過借鑒結(jié)構(gòu)可靠性理論研究成果和研究方法，，在收集黃土地區(qū)14個(gè)場(chǎng)地60組打入樁、28個(gè)場(chǎng)地100組靜壓樁、24個(gè)場(chǎng)地69組灌注樁試樁資料的基礎(chǔ)上，引入試計(jì)比，開展黃土地區(qū)樁基可靠性分析及單樁承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷。主要研究和工作包括： ⑴從巖土工程可靠性分析過程的研究出發(fā)，總結(jié)歸納樁基可靠性研究目的、思路方法，提出樁基可靠性分析應(yīng)遵循的四個(gè)原則：考慮樁基固有特征、土性參數(shù)統(tǒng)計(jì)合理獨(dú)立、借鑒上部結(jié)構(gòu)研究成果、計(jì)算方法參考結(jié)構(gòu)等；提出按高斯平穩(wěn)齊次隨機(jī)場(chǎng)進(jìn)行土性參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，開展對(duì)方差折減系數(shù)特性、土性參數(shù)不確定性來源及相關(guān)性的系統(tǒng)研究，并歸納總結(jié)了相關(guān)范圍計(jì)算方法。理論研究為開展黃土地區(qū)樁基可靠性分析及提出單樁承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法奠定基礎(chǔ)。 ⑵在歸納樁基分類的基礎(chǔ)上，對(duì)樁基承載性能及與樁周介質(zhì)作用機(jī)理進(jìn)行研究，詳細(xì)論述了樁基檢測(cè)和靜載試驗(yàn)基本要點(diǎn)及相關(guān)規(guī)定；得到各種樁型承載力的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值是樁基承載力可靠度分析和承載力試計(jì)比可靠性研究的先決條件，通過單樁承載力計(jì)算方法研究，在評(píng)述單樁承載力載荷試驗(yàn)確定方法的基礎(chǔ)上，選用符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的計(jì)算方法和確定方法對(duì)進(jìn)行大量計(jì)算，得出各種樁型承載力的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值。 ⑶系統(tǒng)的對(duì)黃土地區(qū)打入樁、靜壓樁、灌注樁三種樁型單樁承載力試計(jì)比進(jìn)行可靠性分析，為黃土地區(qū)指導(dǎo)樁基施工、承載力檢測(cè)評(píng)定提供參考性意見。針對(duì)樁基承載力Pu因素眾多，引入無量綱隨機(jī)變量試計(jì)比R對(duì)其歸一化，減小分析差異水平，考慮三種荷載組合下，利用Matlab編程，采用JC法計(jì)算三種樁型承載力試計(jì)比可靠指標(biāo)，并進(jìn)行可靠性分析。 ⑷嘗試推導(dǎo)出黃土地區(qū)單樁承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。在定義分項(xiàng)系數(shù)基礎(chǔ)上，通過理論推導(dǎo)得出在利用JC法進(jìn)行可靠性分析時(shí)分項(xiàng)系數(shù)計(jì)算式，并討論相關(guān)參數(shù)使用取值；總結(jié)由試樁結(jié)果、用標(biāo)準(zhǔn)推薦公式、靜力觸探方法三種計(jì)算分項(xiàng)系數(shù)方法；詳細(xì)計(jì)算了由試樁結(jié)果確定單樁豎向承載力總抗力分項(xiàng)系數(shù)，并利用最小二乘法確定其最佳值；通過研究單樁承載力可靠指標(biāo)與安全系數(shù)相互關(guān)系，反演總安全系數(shù)K計(jì)算方法，并計(jì)算各種荷載效應(yīng)比下的總安全系數(shù)值，論文研究可為黃土地區(qū)樁基規(guī)范修訂提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和建設(shè)性意見。 ⑸嘗試對(duì)單樁承載力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷，針對(duì)連續(xù)型隨機(jī)變量貝葉斯公式，分變異系數(shù)未知、已知兩種條件下，推導(dǎo)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值推斷公式，并對(duì)統(tǒng)計(jì)得到的黃土地區(qū)打入樁單樁承載力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷計(jì)算為黃土地區(qū)樁基檢測(cè)評(píng)定提供一種新的分析方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU473.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2471476