地基变形计算可靠度分析及参数优化
2013-09-24谢进全王振杰马振袁伟李冬明宋坤
中国建筑科学 2013年8期
关键词:变形
谢进全 王振杰 马振 袁伟 李冬明 宋坤
摘 要:目前地基沉降计算方法虽多,但受岩土复杂性的制约,沉降计算的准确性较差,地基变形安全度难以保证,严重影响结构安全。而本文正是从安全性出发,运用可靠度理论研究土体参数对地基变形安全度的影响规律,并相应的提出可靠度保障措施,对规范编制、岩土勘察、设计和施工有一定的参考价值。
关键词:可靠度分析;地基变形计算;参数优化;可靠度指标
1.前言
目前地基沉降计算方法大致可划分为两大类:一类是以分层总和法为代表的工程实用计算方法,另一类是可以考虑复杂本构模型的有限元等数值方法。实用计算法包括把土体当作均质弹性体的弹性理论法以及对分层总和法和弹性理论法的各种改进方法,如黄文熙法、应力路径法等都是希望更好地考虑土特性的实用计算方法[1]。
但是,由于岩土的复杂性,沉降计算的准确性仍较差,实际沉降值超过计算值2倍的实际工程不足为奇,地基变形安全度难以保证,严重影响结构安全。本文从可靠度的角度,讨论几个重要参数对可靠度的影响规律,对规范编制、岩土勘察、设计和施工有一定的参考价值。
2.极限状态方程的建立
建筑物基础或岩土结构物的变形已达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,即认为达到地基变形极限状态,此时的变形极限状态方程为:
(1)
式中, ——容许变形值;
——估算实际发生的变形值;
由上式可知,变形估算值S的大小与荷载大小、土层的变形参数、压缩层厚度以及计算模型的误差等因素有关,为简便起见,以土的压缩模量、土层厚度、基底附加压力以及经验修正系数为随机变量,把其它参数按定值处理。……
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