浅论海洋平台桩基础竖向承载力的可靠度分析

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1、天津大学硕士学位论文海洋平台桩基础竖向承载力的可靠度分析姓名：周宏杰申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：闫澍旺20030601中文摘要目前海上平台的结构设计方法和地基设计方法很不协调，平台的结构设计已经采用了以可靠度理论为基础的方法，而在地基基础设计方面，关于可靠度的研究工作进展较小，严重阻碍了海洋石油事业的发展。为此，有必要应用可靠度分析方法对我国海域的平台基础进行研究，为实现在海洋平台桩基设计中采用可靠度方法提供理论依据，确定出适于我国海域的荷载和抗力系数。要进行可靠度分析，首先必须收集我国海域足够数量的土性参数从而对地

2、基土进行统计分析。鉴于数据库对数据操作，存储的诸多优点，本文完善了原有的【海洋工程地基可靠度分析系统】，并且应用这个数据库，建立了土性剖面的空间随机场模型，实现了由土性参数的“点特性”到“空间平均特性”的过渡。然后采用改进的一次二阶矩方法，建立了平台桩基础竖向承载能力的可靠度分析计算模式，进而对渤海中有代表性的海洋平台的桩基工程进行了可靠度分析，检验了API规范推荐的荷载抗力系数对渤海油田桩基设计的适用性。可靠度分析结果表明，对桩基础竖向承载力的可靠性影响较大的因素有：桩顶所受的竖向荷载，位置较深且较厚的土层以及桩端所在土层。当竖

3、向荷载增大或其变异性增加时，桩基的可靠度指标和安全系数都逐渐减小，桩基础抗力逐渐得到发挥。当桩基竖向承载力的变异性增加时，桩基整体的可靠度也减小。通过在各个海区的计算验证，也证明了API推荐的分项系数是适用于渤海海域的。关键词：可靠度，荷载抗力系数设计法，随机场，改进的一次二阶矩法，桩基础ABSTRACTInoffshoreengineering．thedesignmethodsoffoundationsareincompatiblewiththoseofupperstructures．Thedesignofupperstruct

4、ureofplatformsisbasedonreliabilitytheorybutthesameproceduremaynotbeeasytobeadoptedinfoundationsdesign．Consequentlyitbecomesanapparentobstacletoboomofoffshorepetroleumindustry．Thereforeitisnecessarytocarryoutrationalreliabilityanalysisonpilefoundationsofplatformsanddev

5、eloptheLoadandResistanceFactorDesign(LRFD)thatissuitableforBohaioilfields．Inthisthesis，thefollowingworkhasbeeninvolved：__——Adatabasemanagementsystemisestablishedinordertooperateandanalyzethedataofthegeotechnicalpropertiesofsubsoil．Itincludesalmosta11theboreholelogsand

6、propertiesofthesubgradeinBohaioilfields．一Viathedatabase．arandomfieldmodelhasbeendevelopedandthecorrelationfunctionanddeviationreductionfunctionhavebeensimulated．·-——AcalculatingmodeforsingleaxiallyloadedpilesofplatformfoundationsisbuiltOilthebasisofthedatabaseanddesig

7、nexperience．ThereliabilityanalysisiSimplementedusingtheadvancedfirst—ordersecond-momentmethodbasedonstatisticalcalculation．Furthermore．theinfluenceofvariationinloadsandsoilpropertiesonreliabilityindexandpartialfactorsisassessed．·-——Finally,thecalculatedpartialfactorsa

8、recomparedwiththoseadvisedbyAmericanPetroleumInstitute(API)Throughaboveanalysis，someconclusionsmaybeachievedandmainlythreeof