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μp,μc及其变异系数δp,δc，承台底土反力群桩效应系数η，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μp的显著性强于μc,δp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．     

结构失效模式可靠度指标对随机变量的敏感性分析

首先用基于响应面的随机有限元法来获得失效模式上各个单元的极限状态方程,然后用逐步等效线性化法获得该失效模式的等效线性化极限状态方程,从而可以很方便地用失效模式的可靠度指标对随机变量的敏感性进行分析.对一个碾压混凝土重力坝的3个层面进行了分析,数值算例显示,应用Mohr-Coulomb准则时,失效模式的可靠度指标对抗剪断粘聚力最为敏感;抗滑稳定可靠度指标对抗剪断摩擦系数的变异系数非常敏感,而对于抗剪断粘聚力的变异系数不太敏感.算例表明该方法对于大型、复杂结构的随机变量的敏感性分析是有效的.     

沉管灌注桩竖向承载力可靠度分析

为了研究沉管灌注桩的失效概率,采用无量纲随机变量的极限状态方程,结合南京江北地区沉管灌注桩试桩资料,根据工程桩的竖向荷载—沉降曲线关系表达式来分析和推算单桩竖向极限承载力,用"校准法"对单桩竖向承载力进行可靠度分析.采用MATLAB语言编制了JC法程序计算恒载与办公楼活载、恒载与住宅楼面活载、恒载与风荷载等三种不同荷载组合形式下的可靠指标,在此基础上确定了总抗力分项系数.研究表明:沉管灌注桩的可靠指标较高,反映了现行规范设计的基桩有较高的安全水准,同时可靠指标随着荷载效应比的增大而减小.荷载组合形式对可靠指标的影响不大,且对抗力分项系数的影响也较小.     

层间隔震结构的随机地震反应与失效概率分析

建立了层间隔震结构的动力分析模型,采用低频模拟和高频模拟方法相结合的综合功率谱模型模拟地震地面运动功率谱,运用虚拟激励法进行层间隔震结构的随机地震反应进行了分析,得到了隔震层及其他各层层间响应峰值的统计量。以隔震层和其他各层最大层间位移作为控制指标,建立极限状态方程,采用一次二阶矩方法,用MATLAB编程计算其失效概率,并用串联模式计算体系的整体失效概率。以江苏省高烈度区宿迁市的某20层的框剪结构为例,利用上述方法计算了层间隔震结构的位移随机响应和整体失效概率,并与非隔震结构进行了比较。结果表明,层间隔震结构上部各层失效概率较非隔震结构大大减小,且各层失效概率分布比较稳定。隔震结构整体的失效概率要远小于非隔震结构,层间隔震结构的动力可靠度显著增加。     

水工钢闸门主梁失效模式间相关性分析

分析了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏3种主要的失效模式.推导了不同失效模式中含有不完全独立亦不完全相关的随机变量时失效模式间相关系数的计算公式.采用JC法计算了主梁不同失效模式的可靠指标及其敏感性因子.在此基础上,采用Ditlevsen窄界限公式计算了水工钢闸门主梁的体系可靠指标.结果表明所提出的失效模式间相关系数计算公式更具有一般性,它既可以考虑不同失效模式中含有相同随机变量时的相关性,也可以分析不同失效模式间包含相关随机变量的相关性.该公式为Ditlevsen窄界限公式计算结构体系可靠度提供了有益的补充.如果忽略了失效模式间的相关性,水工钢闸门主梁的体系可靠度水平将会被低估.Ditlevsen窄界限公式计算的主梁体系可靠度范围非常小,它完全可以满足一般情况下主梁体系可靠度计算精度的要求.     

高层组合隔震结构随机地震响应及优化分析

利用虚拟激励法分析了高层组合隔震体系在平稳随机地震激励下的随机响应。隔震层由叠层橡胶支座、摩擦滑移支座及粘滞阻尼器组成。采用等效线性化处理,建立非线性阻尼多自由度线性模型,采用了能较好模拟长周期地面运动的加速度功率谱密度函数。分别建立隔震层位移和上部结构层间位移的极限状态方程,采用一次二阶矩方法计算结构各层间位移的失效概率,并根据串联系统的可靠度界限理论计算隔震结构的体系可靠度。以江苏省高烈度区宿迁市某25层的高层组合隔震结构为例,通过随机地震响应分析,得到结构隔震层和上部结构位移峰值响应的统计量以及各楼层的失效概率和结构体系可靠度,结果表明高层结构采用组合隔震技术后,体系的动力可靠度较不隔震时有明显提高。     

深层搅拌桩复合地基承载力的可靠度分析

首先选用了深层搅拌桩复合地基承载力的极限状态方程,对随机变量的概率模型进行了分析,然后提出了一个与上部结构相联系的复合地基承载力的可靠度设计方法,最后结合工程实例,采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟法进行了复合地基可靠度的计算。     

强夯置换碎石桩复合地基承载力的可靠度分析

首先对强夯置换碎石桩复合地基进行了介绍，选用强夯置换碎石桩复合地基承载力的极限状态方程，然后对随机变量的概率模型进行了分析，并提出了一种可靠度设计方法，最后结合工程实例，采用优化方法进行了复合地基可靠度的计算。     

横观各向同性多层地基中单桩的弹性沉降分析

运用弹性理论法,分析了横观各向同性成层地基中的受轴向荷载的单桩沉降特性,重点分析了持力层深度、软弱下卧层性质对桩基沉降的影响.通过与工程实例计算结果比较,表明本研究结果具有较高的计算精度,为实际工程中预估单桩和群桩的强度和沉降以及桩基的承载能力提供了一种比较准确的方法.     

采动底板突水危险性的结构体系可靠度分析

提出采用结构体系可靠度方法研究岩体参数以及荷载等随机性因素对煤层底板抗突水能力的影响.为求出底板抗突水的体系可靠概率,总结了底板的2种不同失效模式:1)底板破坏深度和承压水导升高度之和大于等于底板总厚,即无有效隔水层;2)当底板存在有效隔水层时,有效隔水层强度不足失去承载能力.将这两种失效模式视为串联体系.依据弹性力学固支梁等理论分别建立了2种不同失效模式的功能函数,由Monte Carlo法计算出各单一失效模式以及串联体系的可靠概率,在此基础上分析了随机变量均值、变异系数对可靠概率的影响.研究结果表明,岩体参数以及荷载等随机性因素对底板抗突水能力的影响较大,可同时采用突水系数和可靠概率作为底板突水危险性的评价指标,判定结果将更为准确和全面.     

同时考虑结构系统强度和疲劳的可靠性分析

在以往的结构可靠性分析过程中,结构系统的静载和疲劳载荷失效情况大多是分别考虑的,这与许多实际工程结构(如船舶等结构)是不相符的.根据疲劳载荷造成的疲劳累积损伤对结构极限承载力的影响情况,研究了结构承载能力的可靠度计算方法.以结构累积损伤和结构初始抗力的形式给出了一个综合结构抗力变化历程的等效抗力,讨论了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的两种失效模式,并考虑了二者之间的相关性对结构系统可靠性的影响;用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,并用二阶矩方法计算各失效模式的可靠性指标;然后用PNET法计算结构系统可靠性.算例表明,虽然分别考虑静载或疲劳载荷作用下的结构系统可靠性较高,但综合考虑两种失效状态时,结构系统可靠性却较低.即疲劳累积损伤会降低结构的极限承载能力可靠性.因此,对结构系统同时考虑强度和疲劳的可靠性分析是必要,是符合工程实际的.     

在役钢筋混凝土结构承载力寿命分析

在役钢筋混凝土结构使用寿命的终结其原因是多方面的,因结构性能退化导致结构达到承载力极限状态致使结构破坏是实际工程中最为常见的破坏形式.由于结构所处使用环境的随机性和材料性能的不确定性,使得结构使用寿命具有随机性.运用可靠度理论,考虑结构抗力的衰减,采用结构不同安全等级的允许可靠指标作为结构承载力失效标准,建立基于全随机过程的可靠度模型,提出了在役钢筋混凝土结构构件的承载力剩余使用寿命的计算方法,并通过算例验证了该寿命计算方法的工程实用性,阐述了在实际工程中进行寿命计算的具体方法和步骤.     

重庆市嵌岩桩单桩承载力可靠指标分析

对重庆市近10年102根嵌岩灌注桩试桩资料进行统计分析,建立单桩无量纲随机变量的极限状态方程,采用改进JC法和Monte-Carlo法计算得到重庆地区嵌岩桩基目标可靠度的范围,进而提出重庆地区嵌岩桩基目标可靠指标的建议值。最后引入可靠系数(代替荷载分项系数和抗力分项系数)并计算了嵌岩桩单桩承载力的可靠系数,提出采用可靠系数表达的极限状态设计实用表达式,该表达式体现了简单实用的原则,利于设计人员掌握和理解,便于工程应用。     

重力坝深层抗滑稳定极限状态函数的适用性

建立重力坝坝基深层抗滑稳定极限状态函数是进行可靠度研究的第一步,对已有4种极限状态函数进行比较研究,探讨其合理性.研究结果表明:根据剩余推力法、被动抗力法及等K法表达式建立的极限状态函数计算得到的可靠指标是一致的,3种极限状态函数可统一表达为安全系数极限状态函数,而以上、下游块等可靠指标为约束条件的等β法高估了双滑块模型的失效概率,以此来评价坝基深层抗滑稳定的安全度并不合理.     

基于小样本的深层搅拌桩复合地基承载力可靠度分析

深层搅拌桩复合地基极限承载力的概率分布是进行可靠度分析的基础。但对于同一工程,由于复合地基载荷试验数据较少,无法利用传统数理统计的方法对其分布进行准确的概率分布分析。本文利用Monte-carlo法模拟深层搅拌桩极限承载力,并结合静载荷试验数据对概型分布的数字特征进行Bayes更新,得到符合实际的复合地基的概型分布。采用J-C法和Monte—carlo法进行可靠度指标计算,并对影响可靠度指标的影响因素进行了分析。     

拱坝可靠度分析

为了用可靠度方法进行拱坝安全分析,作者用所提出的弹塑性拱梁分载法进行了超越弹性范围的计算,并按照拱坝的两种破坏模式提出了拱坝的正常使用极限和承载能力极限状态方程。这样,就可用有关变量的统计参数对拱坝坝体结构进行正常使用和承载能力的可靠度分析。此项分析计算与仍在采用的拱坝坝体应力计算之间有一定的连续性,便于在工程界推广。用拱坝弹塑性计算与概率计算相结合的方法来进行综合分析,可以解出此复杂结构体系的系统可靠度。     

筏桩基础在喀斯特地质条件下的应用

对高层建筑在喀斯特地质条件下,充分利用地质资源,利用筏桩复合基础进行基础设计.以达到优化投资的目的.对设计中的基础承载力的确定、筏桩复合受力分析、下卧软土、持力层应力扩展、桩基施工等方面进行了较为详细的研讨.并以工程项目设计及施工实例,加以分析论证.     

低液限粘土的承载力分析

在铁道部新的土分类标准中,细粒土由按单纯的塑性指数分类改为按塑性图分类。因此,在铁路桥涵设计规范中,原有的地基承载力表已不能使用,需对新标准中各种细粒土的承载力重新进行研究。低液限粘土的承载力属于其中的部分内容。本文通过对135份低液限粘土资料中的承载力与土的物性指标进行回归分析,得到了经验回归公式,并据此给出了低液限粘土的承载力表。