基于碎石桩复合地基承载力可靠性研究

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1、华中科技大学硕士学位论文碎石桩复合地基承载力可靠性研究姓名：郭秋菊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：郑俊杰20051029摘要可靠度理论与概率分析在岩土工程领域的应用较为广泛复合地基作为岩土工程的一个重要课题其可靠度的研究工作开展得较少尤其是碎石桩复合地基这主要是因为其不确定性因素很多本文对岩土工程可靠度方面的一些问题及碎石桩复合地基承载力的可靠性进行了研究工程勘察所提供的土性指标一般都是离散的其空间变异性较大并有自相关性为了较为准确地预估某点的土性指标值本文建立了两个统计模型用来考虑土性参数的这

2、种特性并用非线性最小方差法求出了模型的参数值通过比较发现本文提出的模型二的回归方差最小本文用随机场理论来描述土体的空间变异性并通过实例求出了土性的自相关距离和土性指标空间均值的概率特性包括趋势分量的估计和随机分量方差的计算本文介绍了结构可靠度理论它是岩土工程的可靠度计算方法的基础岩土参数之间有很强的互相关性本文还介绍了基本变量相关情况下可靠度指标计算的几种方法借助无量纲模型本文对从国内收集到的34组碎石桩复合地基承载力数据进行了概率统计分析采用JC法计算了碎石桩复合地基承载力的可靠度指标分析了各随机变量对

3、可靠度指标的影响以及安全系数与可靠度指标之间的关系得出了一些有益的结论本文还采用随机场模型分析了碎石桩复合地基承载力的可靠度在模型中考虑了碎石桩复合地基承载力面积比公式的不确定性也考虑了土性指标空间均值的特性对土性指标的方差进行了折减还考虑了土性参数间的互相关性并讨论了这种相关性对可靠度指标的影响关键词可靠度分析碎石桩复合地基承载力空间变异性随机场统计模型IAbstractReliabilitytheoryandprobabilisticanalysishavebeenwidelyusedingeotec

4、hnicalengineering.Atpresent,compositegroundisoneofthemostimportantproblemsinthefieldofgeotechnicalengineeringandhasseldombeenstudiedwithreliabilitytheory,especiallygravelpilecompositeground.Gravelpilecompositegroundisverycomplex,soitisnecessarytotakeintoa

5、ccountmanyuncertainfactorsingravelpilecompositeground.Inthepresentstudysomeproblemsofreliabilitycalculationingeotechnicalengineeringandthereliabilityanalysisofthebearingcapacityofgravelpilecompositegroundarecarriedout.Soilpropertiesdataaffordedinengineeri

6、ngexplorationisdiscrete.Thesoilstratumhasspatialvariabilityandauto-correlation.Forthepurposeofestimationthevalueofsoilpropertyatagivendepthtwostatisticalmodelswhichconsiderspatialvariabilityandauto-correlationarediscussed.NonlinearLeastSquareMethod(NLSM)i

7、susedinthecalculation.Theresultsshowthatregressionvarianceobtainedbythemodel,whichintroducethedummyvariableistheleastamongtheliteraturecanbeseen.Therandomfieldtheoryofsoilpropertiesisdiscussedinthethesis.Throughanexampleauto-correlationdistanceofsoilisgiv

8、enandtheprobabilisticpropertiesofspatialexpectationofsoilindexincludingtheestimationofthetrendandthecalculationofthevarianceoftheresidualsoffthetrendarestudied.Thetheoryofstructuralreliabilityusedinthefieldofgeotech