单桩动测承载力可靠度分析

1.前言 随着高层建筑工程建设的增多,桩基越来越广泛地应用于基础工程,而成桩质量成为制约工程质量的关键所在,无论工程界还是学术界都比较重视桩基的试验结果.传统的静载荷试验法被认为是最直观、最可靠的试验方法,这种方法停留在压重法和锚桩法形式上,工作起来费时费力.现阶段成桩后桩身质量以及桩体遭受动荷载后承载能力有何变化一般采用快速动测法检验,动测法根据作用在桩顶能量的大小分为高、低应变2种方法,1997年建设部颁发了<基桩高应变动力检测规程>(JGJ106-97),对凯司分析法(case)和实测曲线拟合法确定桩承载力作了明确的规定,本文就从高应变入手进行分析.     

单桩竖向承载力可靠度的研究

本文利用全国各地205根试桩资料定出单桩竖向承载力的统计参数,反演分析出可靠指标及与一定可靠指标相适应的抗力分项系数。最后给出单桩竖向承载力均值的区间估计和对于国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)中有关规定改进的建议。     

非线性随机有限元法及其在可靠度分析中的应用

本文以非线性有限元理论和可靠度理论为基础，以二维弹塑性问题为对象，提出了非线性随机有限元的基本思路，并推导了材料非线性问题的基本公式，编制了非线性随机有限元程序。该程序既考虑材料的非线性又考虑参数的随机性，可用于一般弹塑性平面问题的可靠度分析。作为计算实例，研究了重力坝坝基在考虑非线性特性和随机特性情况下的破坏过程和可靠性指标。     

基于ANFIS的单桩极限承载力预测及可靠度分析与设计

利用ANFIS较强的学习能力和模糊逻辑推理功能,建立了单桩竖向极限承载力预测的自适应网络模糊推理系统。该系统通过对静载荷试验成果的学习与预测检验,证明其预测精度良好、适用性强,因而具有较大的工程应用价值。基于该预测方法,采用无量纲随机变量的极限状态方程,结合宁波市桩基静载试桩资料进行单桩竖向极限承载力可靠度分析,利用最优化方法计算单桩承载力可靠指标,并提出了单桩可靠度设计方法。     

嵌岩桩竖向承载力的可靠度分析

运用一次二阶矩和Monte Carlo法对嵌岩桩竖向承载力进行了可靠性分析研究。通过一个具体算例分析了分布函数的类型、变量相关性对可靠度指标的影响 ,并分别讨论了可靠度指标与变异系数、嵌岩深度、桩径、活恒载效应比以及安全系数的关系 ,得到一些有益的结论     

基于有限元方法的单桩极限承载力静载实验分析

本文结合工程实例，利用ANSYS有限元分析工具，建立实体几何模型，进行桩基静载实验的数值模拟。该方法采用Drucker-Prager模型确定土体本构关系，在桩土之间设置无厚度接触单元，作为桩土界面的处理方式。结果表明，通过合理地设定计算参数，桩基静载实验p-s曲线实测值和计算值高度一致。分析结果对桩土模拟及设计有重要参考价值。     

单桩与群桩加固软土地基的有限元分析

利用大型有限元分析软件,对竖向荷载作用下单桩和群桩性状进行数值分析,给出了有限元计算中土体和桩体本构关系模型,分析桩长、桩身直径对单桩基础和群桩基础的荷载—位移曲线的影响规律,为软土地基的设计提供参考依据。     

单桩竖向承载力试验的有限元模拟

文中采用通用有限元程序ABAQUS对浙江某地的变电站建设中桩进行单桩竖向抗压静载试验数值模拟,得到桩的Q-s曲线和桩的受力、沉降规律。研究发现桩侧摩阻力有极限值,桩侧摩阻力从桩顶开始逐渐到达极限,这时桩的Q-s曲线进入非线性阶段。在Q-s曲线的线性阶段,桩的荷载主要由侧摩阻力抵抗,进入非线性阶段后桩端阻力才开始发挥更大作用。通过研究发现文中采用的有限元模型能够有效的模拟单桩静载试验。为以后的工程设计和研究提供一些借鉴。     

挤扩支盘桩单桩竖向承载力可靠度分析

首先,阐述了挤扩支盘桩的优点及其承载力可靠度分析的必要性,引用无量纲随机变量的极限状态方程,结合收集到的试桩资料进行可靠度分析;然后,采用JC法计算可靠指标β,并分析了荷载效应比、总安全系数和荷载组合形式对可靠指标的影响;最后,在分析现有试桩资料的基础上得出支盘桩的可靠指标大于等截面桩的可靠指标的结论,对挤扩支盘桩的可靠性设计作了初步探索。     

地基沉降的随机有限元法和可靠度计算

针对邓肯-张本构模型,首次推导了基于一阶Taylor展开的地基沉降随机有限元方程及其有关计算公式,并对地基沉降对模型中各参数的敏感性逐一进行了分析,同时考虑参数随机场的影响,对地基沉降进行了随机有限元分析,并基于随机有限元对地基点沉降和各点之间的差异沉降的可靠度进行了计算.     

基岩地震动随机特性有限元反分析算法

从有限元动力分析的基本原理出发,将地面地震运动看作一个随机过程,利用脉冲响应函数、随机振动理论和傅立叶变换原理,推导了由地面地震运动统计特性反算基岩地震运动统计特性的有限元反分析计算公式,提出了一种用于由地面地震动统计特性计算基岩地震动统计随机特性的二维有限元反分析法。该方法可由已知的地面地震动模型方便地计算出基岩地震动统计参数。算例表明:地层改变了地震动的频率组成,同时对基岩地震动有一定的放大作用,在地下结构抗震计算时,应以基岩地震运动作为地震动输入。     

基于非稳定渗流随机有限元的隧洞涌水量预测

 在隧洞涌水量预测分析中,由于地质条件等不确定性带来岩体介质渗透性的空间变异性,所以渗流场不可避免地具有随机性。于是将岩体介质渗透张量视为三维各向异性空间随机场,并利用三维可分离向量随机场的局部平均法对随机场进行离散,从而得到一系列随机变量来近似描述随机场。然后基于一阶摄动法随机变分原理,推导出了三维非稳定渗流场随机有限元列式,通过对随机有限元列式的求解,得到非稳定渗流的随机渗流场,结合一阶Taylor级数展开随机有限元法,推导出渗流场中流量的均值和方差的计算公式,并编制相应的程序。最后,以一隧洞开挖为算例,进行涌水量的随机预测,并验证所提方法和程序的正确性和可行性。     

盾构推进隧道结构三维非线性有限元仿真

对盾构推进过程结构进行三维非线性有限元仿真，提出迁移法模拟盾构前行过程；采用权刚度修正Goodman单元处理单元内存在两种材料的混合接触刚度。对某地下隧道工程的盾构推进过程进行了仿真计算，研究推进过程的地表变形和土体扰动规律。     

岩石力学三维有限元分析的代数多重网格求解法

多重网格法是一种求解由偏微分方程边值问题所导出的代数方程组的快速算法，几何多重网格法存在某些缺陷，影响它的推广应用。采用代数多重网格法求解岩石力学三维有限元离散线性方程组，简要介绍代数多重网格三维粗网格形成方法与三维插值算子，利用研制的基于代数多重网格法的三维有限元程序进行一系列数值试验。结果表明：代数多重网格法求解各种复杂计算条件下岩石力学三维有限元方程时具有良好的收敛特性和较强的适应能力，计算效率远高于直接法求解器，为大规模岩土工程三维有限元分析提供一种快速有效的方法。     

土参数对支盘桩承载力影响的有限元分析

采用有限元分析的方法,对支盘桩桩周土的内摩擦角、粘聚力、桩土界面间摩擦系数、桩土弹性模量比等因素对支盘桩的承载力的影响进行非线性有限元分析。结果表明,桩周土的参数对支盘桩承载力存在比较明显的影响。     

承台底土阻力群桩效应系数有限元分析

利用三维弹塑性有限元方法，对复合桩基承台底土阻力群桩效应系数进行了分析；根据分析，编制了相应的有限元程序：应用该程序研究了承台宽与桩长之比、桩距、桩数、土类等对承台底土阻力群桩效应系数的影响。结果表明，(1)承台底土阻力及其群桩效应系数随承台宽与桩长之比、桩距增大而增大，随桩数增多而减小：(2)承台底土阻力群桩效应系数与土类有关。     

节理岩体渗流的无网格与有限元耦合方法

节理岩体的渗透破坏、节理岩体中石油渗流、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关,而节理岩体渗流介质的非均质性和各向异性特性、边界条件和几何形状的复杂性、初始条件的不确定性等因素制约着解析法在渗流计算中的应用。应用无网格法来求解节理岩体的渗流问题,建立节理岩体渗流的无网格与有限元耦合方法。通过变分原理详细推导无网格与有限元耦合方法求解节理岩体渗流的离散方程及相关计算公式,并利用耦合方法对边界条件进行处理。最后,给出的数值算例说明该方法的正确性和有效性。     

强度折减有限元分析参数取值研究

分析了强度折减有限元法的原理和存在的问题,指出在对材料的强度参数c和φ折减时,应按照一定规则对材料的刚度参数E和ν作相应调整,才能得到更合理的结果.推出了对于刚度参数E和ν作调整的方法,利用有限元软件对刚度参数做调整及不做调整两种情况进行计算对比.