基于ANSYS和响应面法的抗滑桩结构可靠性分析.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（３）０４５４０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０３．０１２基于ＡＮＳＹＳ和响应面法的抗滑桩结构可靠性分析①②③①①①①罗丽娟张鹏任翔石娜江冠（①长安大学建筑工程学院西安７１００６１）（②陕西师范大学旅游与环境学院西安７１００６２）（③长安大学地下结构与工程研究所西安７１００６１）摘要在深入分析可靠度指标的几何意义和响应面法的基本思想的基础上，提出了基于ＡＮＳＹＳ和响应面法的可靠度算法与步骤。分析了陕西省吴起县大路沟巨型黄土滑坡

2、的工程地质条件，根据滑坡的工程地质勘察资料和滑坡治理工程的设计资料，建立了基于ＡＮＳＹＳ的抗滑桩桩土体系有限元模型，经过自重作用下桩土结构有限元分析，验证了该有限元模型的有效性。在此基础上，选取滑体土重度γ、滑面土内聚力ｃ和内摩擦角、滑面以下土的压缩模量Ｅｓ４个随机变量，基于响应面（中心复合设计ＣＣＤ）法和通用有限元软件ＡＮＳＹＳ平台，建立了抗滑桩的可靠度分析模型，并研制了对应算法。工程算例结果表明：当试验点数量Ｎ＝２５时，抗滑桩结构的失效概率Ｐｆ＝０．３５％，可靠度指标β＝２７０，从而验证了基于ＡＮＳＹＳ和ＣＣＤ响应面法建立抗滑桩可靠度计算模型及算法是可

3、行的。关键词可靠性响应面法抗滑桩结构黄土滑坡中图分类号：Ｐ６４２２２文献标识码：ＡＲＥＬＩＡＢＩＬＩＴＹＳＴＵＤＹＯＦＡＮＴＩＳＬＩＤＥＰＩＬＥＷＩＴＨＡＮＳＹＳＡＮＤＲＥＳＰＯＮＳＥＳＵＲＦＡＣＥＭＥＴＨＯＤ①②③①①①①ＬＵＯＬｉｊｕａｎＺＨＡＮＧＰｅｎｇＲＥＮＸｉａｎｇＳＨＩＮａＪＩＡＮＧＧｕａｎ（①ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇ′ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００６１）（②ＴｏｕｒｉｓｍａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００６２）（③Ｉ

4、ｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇ′ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００６１）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｄｅｐｔｈａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｅａｎｉｎｇｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘａｎｄｔｈｅｂａｓｉｃｉｄｅａｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄ．ＩｔｐｒｏｐｏｓｅｓｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｔｅｐｓｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆＡＮＳＹＳａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈ

5、ｏｄ．ＴｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＤａｌｕｇｏｕｌｏｅｓｓｌａｎｄｓｌｉｄｅｉｎＷｕｑｉＣｏｕｎｔｙＳｈａａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｌａｎｄｓｌｉｄｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｒｖｅｙｄａｔａａｎｄｄｅｓｉｇｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｌａｎｄｓｌｉｄｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆａｎｔｉｓｌｉｄｅｐｉｌｅｓｏｉｌｓｙｓｔｅｍｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｏｎＡＮＳＹＳｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅ

6、ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐｉｌｅａｎｄｓｏｉｌｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｏｗｎｗｅｉｇｈｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｐｒｏｖｅｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙγｏｆｌａｎｄｓｌｉｄｅ，ｔｈｅｃｏｈｅｓｉｏｎｃ，ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｇｌｅφｏｆｓｌｉｄｅｓｕｒｆａｃｅ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｕｌｕｓＥｓｏｆｓｌｉｄｉｎｇｂｅｄａｒｅｓｃｒｅｅｎｅｄａｓｒａｎｄｏｍｖａｒｉａｂｌｅｓ．Ｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｉ

7、ｏｎｍｏｄｅｌｏｆａｎｔｉｓｌｉｄｅｐｉｌｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｕｓｉｎｇＡＮＳＹＳｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄＣＣＤｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ书收稿日期：２０１４－０５－２６；收到修改稿日期：２０１４－１１－２４．基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１２０２１９０），长安大学中央高校基本科研业务费专项资助项目（２０１３Ｇ３２８２０１４）资助．第一作者简介：罗丽娟（１９７３－），女，博士后，副教授，主要从事边坡，滑坡，桩基工程等方面的教学和科研工作．Ｅｍａｉｌ：Ｌｕｏｊｕａｎ＠ｃｈｄ．ｅｄｕ．ｃｎ２３（３

8、）罗丽娟等：基于ＡＮＳＹＳ和响应面法的