桥梁桩基竖向承载力可靠度分析

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1、公路交通技术2013年4月第2期TechnologyofHighwayandTransportApr．2013No．2桥梁桩基竖向承载力可靠度分析吴云果，彭宣茂(河海大学力学与材料学院，南京210024)摘要：根据结构专业标准规范给出的单桩竖向承载力特征值公式，运用可靠度理论对钻孔灌注桩竖向承载力的可靠度进行分析。建立桩基承载力极限状态方程，运用VB语言并采用梯度优化法计算可靠度指标。对某桥某灌注桩竖向承载力进行可靠度指标计算，并利用影响单桩竖向承载力的各种随机变量及其变异系数对可靠度指标的影响进行分析。关键词

2、：桩基；梯度优化法；荷载效应；可靠度指标；随机变量系数；极限状态方程文章编号：1009—6477(2013)02—0053—05中图分类号：15443．15文献标识码：AAnalysisforReliabilityofVerticalBearingCapabilityofBridgePileFoundationsWUYunguo．PENGXuanmaoAbstract：Inaccordancewitheigenvalueformulaeofve~icalbearingcapacityofsinglepilesg

3、iveninstandardspecificationsofstructuralspecialty，thispaperappliesthetheoryofreliabilitytoanalyzethereliabilityofverticalbearingcapacityofcast—in—situboredpiles．ThepaperestablishesthelimitstateequationsandcalculatesreliabilityindicesbymeansofVBlanguageandgra

4、dientoptimizationmethod．Thepapercalculatesthereliabilityindicesofverticalbearingcapacityofacast·-in·-situboredpileofsomebridgeandanalyzestheinfluencesofvariousrandomvariablesandtheircoeficientsofvariationofverticalbeatingcapacityofsinglepilesonthereliability

5、indices．Keywords：pile~undation；gradientoptimizationmethod；loadingeffect；reliabilityindices；coeficientsofrandomvariables；limitstateequation工程结构分析与计算的基本目的是使所设计的或经力学运算得到的随机变量称为综合随机变量，结构在设计基准期内满足安全性、适用性和耐久性如构件的弯矩、剪力、轴力、极限承载力等。桥梁的的要求，使结构具有足够的可靠性。用来度量结构桩基是土木工程中应用非

6、常广泛的一种基础形式，可靠性的概率指标称为结构可靠度，是指结构在规由于影响桩基受力的因素很多，且多带有很大的不定时间内与规定条件下完成预定功能(结构不产生确定性，因此，研究各因素对桩基可靠性的影响具有破坏)的概率¨。很重要的意义。本文运用可靠度理论对某桥某钻孔在可靠度理论中，影响结构可靠度的因素很多。灌注桩竖向承载力进行研究，建立桩基承载力极限从工程背景来分类，不确定性因素主要体现在以下状态方程，对该灌注桩承载力进行可靠度计算，并对几方面：1)荷载的不确定性；2)材料参数的不确定影响单桩竖向承载力的基本因素，如

7、荷载、抗力、几性；3)几何尺寸的不确定性；4)初始条件和边界条何尺寸、计算模式等不确定性因素进行确定性、敏感件的不确定性；5)计算模型的不确定性J。能够引性分析。起结构可靠度变化的因素称为随机变量，在设计计算中直接使用的随机变量称为基本随机变量，其代1桩基竖向承载力计算表一组规定的物理量，如荷载、材料强度、弹性模量、1．1桩基竖向承载力计算要求构件尺寸等；由若干基本随机变量用数学函数描述根据JGJ94-2008(建筑桩基技术规范》，在荷收稿日期：2012—11一O5作者简介：吴云果(1986一)，男，江苏省南京

8、市人，在读研究生公路交通技术2013生载效应标准组合轴心竖向力作用下，基桩或复合基式中，X、X2、X3、X4分别代表qm、PS。桩的平均竖向力应满足：≤R，式中R为基桩或复合基桩竖向承载力特征值。3方程中的基本参数在地震作用效应和荷载效应标准组合轴心竖向在极限状态方程中，有计算模型不确定性的随力作用下，基桩或复合基桩的平均竖向力应满机变量系数桩侧第i层土的单位极限摩阻力标准足：Ⅳ≤1．