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《基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)多元體系可靠度分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、中國(guó)西部科技2010年09月(上旬)第09卷第25期總第222期基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)多元體系可靠度分析112姚?;酆驎员迹?.安陽(yáng)工學(xué)院,河南安陽(yáng)455000;2.河北工程大學(xué),河北邯鄲056021)摘要:為了解決巖土介質(zhì)高度不確定性和變異性引起的工程問題,通過“實(shí)用分析法”計(jì)算出基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)各種破壞模式的失效概率,從而應(yīng)用Stevenson-Moses法得出基坑多元結(jié)構(gòu)體系失穩(wěn)概率的界限范圍,真實(shí)地反映了工程的穩(wěn)定狀態(tài)。關(guān)鍵詞:變異性;基坑;土釘支護(hù)結(jié)構(gòu);失效概率;體系DOI:10.3969/
2、j.issn.1671-6396.2010.25.005MultisystemReliabilityAnalysisofSoil-nailBracedStructureinDeepFoundationPit112YAOHai-hui,HOUXiao-bing,SHIPing(1.AnYangInstituteofTechnology,Anyang,Henan455000;2.HebeiUniversityofEngineering,Handan,Hebei056021)Abstract:Totheh
3、ighnondeterminacyandvariabilityofsoilmedium,probabilityofeachfailuremodeofsoil-nailbracedstructureiscomputedonpracticalanalysismethod,andtheboundaryofsystemfailureisgotthroughStevenson-Mosesmethod,thenthepracticestabilityofengineeringisobtained.Keyword
4、s:Variability;Foundationexcavation;Soil-nailbracedstructure;Probabilityoffailure;System1引言直接利用式3進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系破壞概率計(jì)算一般很困難,結(jié)構(gòu)體系可靠度的計(jì)算方法很多,常用的有因此常采用一些實(shí)用的近似計(jì)算方法。按Stevenson-Stevenson-Moses法、Gorman-Moses法、Ditleven法、近Moses法,當(dāng)m種破壞形式完全統(tǒng)計(jì)相關(guān)時(shí),有:[1],(i=1,2,?,m)——(式4)似計(jì)算法
5、、隨機(jī)有限元法、Mont-Carlo法等。筆者通過“實(shí)用分析法”首先計(jì)算出各種破壞模式下結(jié)構(gòu)的失效概當(dāng)m種失穩(wěn)模式完全統(tǒng)計(jì)獨(dú)立時(shí),有:率及可靠指標(biāo),然后應(yīng)用Stevenson-Moses法得到多元結(jié)構(gòu)體系失穩(wěn)概率的界限范圍,從而對(duì)基坑局部和整體的穩(wěn)——(式5)定性得到較全面的認(rèn)識(shí)。A.H-S.Ang等認(rèn)為,由于結(jié)構(gòu)體系之間通常既不完全統(tǒng)計(jì)相2多元結(jié)構(gòu)體系極限狀態(tài)函數(shù)關(guān),也不完全統(tǒng)計(jì)獨(dú)立,而是處于兩者之間,所以可以用這兩基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)有多種可能的破壞模式,主要包種極端情況作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系破壞概率
6、的界限范圍:括:沿基底平移、整體傾覆、沿基底擠滑、內(nèi)部整體失穩(wěn)、土釘拔出、拉斷破壞和面板破壞等。通常認(rèn)為,只要(i=1,2,?,m)——(式6)其中一種發(fā)生失穩(wěn),則整個(gè)基坑結(jié)構(gòu)即宣告破壞,因此,3土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)函數(shù)基坑穩(wěn)定性是一個(gè)多元模式的穩(wěn)定問題[2]。若每一種破壞3.1整體抗滑模式都用一個(gè)極限狀態(tài)函數(shù)gi(Rii,S)表示,則第i種基坑根據(jù)極限平衡理論,當(dāng)滑動(dòng)力等于抗滑力時(shí),土墻達(dá)到滑移破壞的極限狀態(tài):破壞模式極限狀態(tài)函數(shù)為:(i=1,2,?,m)——(式1)——(式7)其中:R為結(jié)構(gòu)抗力
7、;S為荷載效應(yīng)。當(dāng)g(R,S)>0iiiii3.2整體抗傾覆時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)安全;當(dāng)g(R,S)=0時(shí),結(jié)構(gòu)處于極限平衡iii當(dāng)土釘墻達(dá)到傾覆破壞極限狀態(tài)時(shí),傾覆力矩和抗傾覆狀態(tài);當(dāng)gi(R,S)<0時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞。對(duì)于每一種破壞力矩構(gòu)成一對(duì)平衡力矩。模式,結(jié)構(gòu)破壞的概率就是其狀態(tài)函數(shù)g(R,S)=0出現(xiàn)的iii概率,用Pfi表示其破壞概率,其表達(dá)式為:——(式8)——(式2)3.3土釘墻抗深層擠滑式中:βii為第i種失穩(wěn)模式下的可靠指標(biāo);Ф(β)為通常,對(duì)于土釘墻深層擠滑穩(wěn)定性,只有在深部存在薄[3
8、]概率分布函數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)具有m種破壞模式時(shí),由概率理論弱土層時(shí),才需要進(jìn)行驗(yàn)算,驗(yàn)算方法可采用瑞典條分可知,它的破壞概率為:法?!ㄊ?)收稿日期:2010-07-30修回日期:2010-08-22基金項(xiàng)目:2005年度河南省高等學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程、2005年度河南省高校杰出科研人才創(chuàng)新工程項(xiàng)目(HAIPURT)(2005KYCX015)“邊坡演化的非線性機(jī)制及滑坡預(yù)報(bào)理論研究”、河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“邊坡演化過程的非線性理論研究”資助。作者簡(jiǎn)介:姚海慧(19