基于预应力混凝土管桩模糊随机可靠性分析

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1、华中科技大学硕士学位论文预应力混凝土管桩模糊随机可靠性分析姓名：何春申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：郑俊杰20060420摘要预应力混凝土管桩作为一种重要的桩基础，由于具有桩身强度高、抗弯抗剪性能良好、适用范围广等优点，近年来在武汉地区得到了广泛的应用，但其可靠度方面的研究工作开展得较少。本文对预应力混凝土管桩的模糊随机可靠性进行了研究，并对地基处理方案选择中的模糊综合评判进行了分析。首先简要介绍了结构可靠度理论以及基本变量相关情况下的几种可靠度指标的计算方法。接着还介绍了模糊数学理论的基本概念，以及模糊数学理论在岩土工程领

2、域中的应用状况。论文通过对武汉地区部分预应力混凝土管桩试桩资料进行模糊随机可靠性的统计分析，对预应力混凝土管桩失效的评判方法做出了一些新的尝试。首先通过考虑桩基失效具有随机性和模糊性，引入模糊数学的相关理论，将桩基沉降率作为模糊随机变量，然后对武汉地区42组预应力混凝土管桩试桩试验数据进行了模糊统计分析，确定了隶属函数，假定沉降率的概率分布，运用模糊事件的概率原理，得出了概率计算公式及可靠性指标计算方法。最后，通过工程实例计算，表明了考虑预应力混凝土管桩模糊随机性的合理性，可为工程实践中预应力管桩失效的评判提供参考。还通过运用模糊综合

3、评判法分析了地基处理方案选择中的不确定性问题。对模型及分析步骤做了介绍，探讨了Fuzzy综合评判法在地基处理方案中的具体应用，着重分析了作用因素的选取、隶属函数的构建及权值的分配等几个关键性问题。关键词：预应力混凝土管桩模糊理论随机方法可靠度IAbstractWithitshigh-strength,goodbending,shearresistanceperformanceandwiderangeofapplication,prestressedconcretepipepileisconsideredasanimportanttyp

4、eofpilesandhasbeenwidelyusedinWuhanareainrecentyears.However,thereliabilityofprestressedconcretepileshasbeenseldomstudied.Inthisthesis,thefuzzyrandomreliabilityofprestressedconcretepipepileshasbeenstudied.Moreover,thefuzzycomprehensiveevaluationofthechoiceofgroundtreatm

5、entschemeshasbeenanalyzed.Thetheoryofstructuralreliabilityusedincivilengineeringisbrieflyintroduced.However，originalvariablesaremostlikelytobecorrelatedinthereliabilityanalysisofgeotechnicalengineeringandseveralmethodsofreliabilityindexcalculationarediscussed.Thebasicco

6、nceptsoffuzzymathematicshavealsobeenintroduced.Thepresentstateofapplicationoffuzzymathematicsingeotechnicalengineeringfieldhasbeenintroducedaswell.ByanalyzingfuzzyrandomreliabilityoftestresultsofprestressedconcretepipepilesinWuhanarea,theevaluationmethodofprestressedcon

7、cretepipepilesfailureisproposed.Atfirst,consideringtherandomnessandfuzzinessofthefailureofpile,thesettlementrateofpileistakenasafuzzyrandomvariablebyusingrelatedtheoryoffuzzymathematics.Themembershipfunctionisdeterminedbyfuzzystatisticalanalysisof42staticloadtestsofpres

8、tressedconcretepipepilesinWuhanarea.Theprobabilityformulaandthecalculationmethodofreliabilityindexarederivedby