浅谈倾斜荷载下基桩的可靠度分析

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1、学校代号：10532学号：S03013009密级：湖南大学硕士学位论文倾斜荷载下基桩的可靠度分析掌焦生逭厶丝名!曾蟹主昱lⅢ丝名壁驱叠!型瞳生数握蟹羞望焦!±盔王猩堂瞳童些名整；蚩±王猩迨窑握至旦塑12QQ§生Q3旦28旦迨塞簦塑目塑；2QQ§生Q±旦Q2旦簧整耋虽金圭廑；邹置生熬援：摘要桥梁工程中基桩经常承受竖向荷载及水平荷载的复合作用。不论是荷载还是其它的影响桩受力性能的因素，都是受自然或人为影响的变量，都存在着数理统计上的变异性，但是人们在倾斜荷载桩的工作性能研究上却很少考虑它们的变异性。为此，本文采用数理统计的方法对倾斜荷载桩的工作性能进行分析。本文首先系统地回顾了国内外

2、倾斜荷载桩研究工作，在此基础上详细讨论了倾斜荷载下基桩的受力特性和破坏机理，从而导出了处于成层地基中的倾斜荷载桩的内力及位移分析的幂级数解，并以幂级数解的分析结果进一步导出了桩侧及桩端土体抗力、桩身竖向及水平位移、桩身最大弯矩的计算方法。继而根据结构可靠度的分析方法，为倾斜荷载下的桩土结构确定了8种常见的结构失效模式，并给每个失效模式建立了相应的结构极限状态及极限状态方程。继而考虑到桩土结构的高度非线性及极限状态方程为隐函数的情况，为保证计算精度及计算时间，采用响应面法作为可靠度指标的计算方法，并提出了一种基于高次响应面函数的改进晌应面法，并与其它习用的各种计算方法进行了比较，证

3、明了该法的优越性。然后开发出能够分析各种失效模式下桩土结构可靠度指标的计算机程序，并利用程序进行了大量的数值计算，对影响桩土结构可靠度指标的各种影响因素及其变化规律进行了探讨，获得了一些有益的结论。关键词：倾斜荷载桩，幂级数解，成层地基，失效模式，可靠度，响应面法IIAbstractThebridgepilesareoftenloadedbythecompositeeffectsofverticalandhorizontalloads．Theverticalloads，horizontalloadsandotherfactorsrelevanttothebehaviorofpil

4、e，asnaturalorartificialvariables，arevariantinstatistics．Butstatisticalvariabilityofverticalloads，horizontalloadsandotherfactors，isseldomappliedtothestudyofbehaviorofpileunderinclinedloadsbyengineers．Therefore，inthepaper，thestatisticalvariabilityofallfactorsisappliedtothestudyofbehaviorofpileu

5、nderinclinedloads．Firstly,behavioranddestroyingmechanismofpileunderinclinedloadsaresystematicallydiscussedbasedonsummaryofresearchonpileunderinclinedloadshomeandabroad，andthenapowerseriessolutionfordisplacementandstresscalculationofpileunderinclinedloadsinlayeredsoilsispresented．Basedonthesol

6、ution，thecalculationofsoilreactionforceattheflankandbottomofpiles，verticalandhorizontaldisplacementofpilesandmaximalbendingmomentofpilesisconcluded．Secondly,basedonthestructurereliabilitytheory,eighttypesoffailuremodesofpileunderinclinedloadsarepresented，andthencorrespondinglimitingstateandli

7、mitfunctionofeveryfailuremodeareestablished．Thirdly,aimedatthehigh-nonlinearandrecessiveofalllimitfunctions，animprovedresponsesurfacemethodbasedonhigh—orderresponsesurfacefunctionispresentedforreliabilitycalculation，whichneededlesscalculation