基于桩基承载力概率分析方法的研究

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1、浙江大学博士学位论文桩基承载力概率分析方法的研究姓名：郑建国申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：吴世明;张苏民19980501摘要本文研究了桩基承载力概率分析的方法，对于桩基的可靠性设计将起到积极的推动作用。文章首先分析了按照计算模型进行概率分析的三种不确定性因素，然后分别进行了定量分析。其中土性不确定性的定量分析方法是本文的研究重点，为此建立了有限蜮土性随机场的估计理论，提出了估离方差的概念与计算表达式，并在实验资料的基础上研究了变异函数的特征及其平均值的计算方法，从而正确地解决了与桩基承载力有关的土性变量的概率分析问题。对于几何尺寸的不确定性与计

2、算模型的不确定性，文章根据实测资料的统计分析，得出了～些有实用价值的结论。文章还指出仅仅依据计算模型进行桩基承载力概率分析是不完善的，并针对桩基设计的特点提出了按照改进的贝叶斯原理进行概率分析的新方法，文章的最后介绍了一个工程实例。毙键词：桩基承载力，概率分析，随机场，变异函数，贝叶斯原理ResearchonProbabilisticAnalysesMethodofPileCapacityAbstractThepaperdealswiththeprobabilisticanalysesmethodofpilecapacity，whichwillactive

3、lypromotetheapplicationofreliabilitymethodologies．Threefactorsofuncertaintyinrelationtoprobabilisticanalysesutilizingadesignmodelwerefirstdiscussedandthenquantitativelyanalysedonebyone，amongwhichthequantitativeanalysisofuncertaintyofsoilpropertiesisthemajorpointoftheresearch．Todos

4、o，theestimationtheoryaboutrandomfieldofsoilpropertiesinfinitedomainwasestablishedand，theconceptandaexpressionofestimate—dispersionvarianceweredeveloped．Onthebasisoftestinformation，characteristicsofvariogramfunctionwerestudied，andaestimationprogramofitsmeanvaluewasputforward．Theref

5、ore，theproblemofprobabilisticana—lysesofsoilvariablewithregardtopilecapacityhasbeencorrectlysolved．Intermsoftheuncertaintiesofbothgeometricsizeanddesignmodel，thepaper，basedonstatisticsanalysesoftheobserveddata，cametosomepracticalresults，Moreoverthepaperpointsoutthattheprobabilisti

6、canalysesonlyemployingadesignmodelisnotperfect．Inconnectionwiththecharacteristicsofpiledesign，anewmethodofprobabilisticanalysesaccordingtotheadvancedBayes7theo·remisproposed．Attheendofthepaper，aengineeringpracticeisintroducedtoillustratewhatweachieved．KEYWORDS：pilecapacity，probabi

7、listicanalyses，randomfield，variogramfunction，Bayes7theoremⅡ1引言1．I桩基可靠性设计方法的发展】．11桩基设计历史的简要回顾桩基础是目前广泛应用且发展迅速的基础形式，同时也是最古老的一种基础形式。人类采用桩基础建造房屋的历史可以追溯到史前时期，在地基土条件不利的河谷或沼泽地带，我们的祖先就在木桩上盖起了住所(Winterkorn，1975)。今天，在世界各地我们可以见裂不图历史时期建造的桩基建筑物。我国宋代利用桩基础的技术已达到相当高的水平，保存至今的桩基建筑物有今上海的龙华塔和山西太原的晋祠圣母

8、殿等(周镜，1995)。虽然人们利用桩基础建造房屋的历史很长，但直