《2022年地基承载力试验如何做？》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年地基承载力试验如何做？（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品学习资源地基的稳固在肯定程度上可视为一模糊大事 ,由于影响地基承载力的各种因素经常表现出不同程度的随机变异性 ,地基承载力也具有随机变异性； 本文用 Vesic 公式确定地基的极限承载力 ,并建立地基稳固的极限状态方程 ,进而利用概率理论与模糊数学建立地基失稳的模糊概率公式，对抗剪强度 c，值的敏锐性及安全系数与模糊失效概率之间的关系作了分析；1 引言我国现行标准是利用地基容许承载力进行基础及地基设计,所采纳的容许承载力是利用极限承载力除以定值安全系数而得到的 ,即所谓的定值安全系数法； 在运算极限承载力时使用了传统的定值分析模式, 没有考虑各个参数的变异性对极限承载力的影响；即使在强度运
2、算时取用的安全系数来考虑包括参数变异在内的全部不利因素的影响又缺乏肯定的科学依据,本质上仍属于定值分析的范畴； 事实上 ,由于各种复杂因素的影响,岩土参数的不确定性不行防止, 所以用考虑影响地基稳固的各随机变量的变异性,并用严格的概率来度量安全度 ,用牢靠度理论对地基稳固进行分析更符合实际；概率分析是针对随机大事发生的可能性而言,但大事本身的含义明确；当大事本身的含义具有模糊性, 对大事发生与否可能性的描述就用模糊概率的分析方法；就地基的稳固性而言,失稳和稳固本身就是带有肯定模糊性的大事 ,在二者之间存在一个模糊过渡区；本文视地基失稳为一模糊概率大事,利用概率理论与模糊数学建立分析地基失稳的方
3、法及其相应的隶属函数,并对安全系数与模糊牢靠度之间的关系作进一步的分析；2 模糊概率的基本概念及其模糊牢靠度工程问题的数学模型通常可分为三种:背景对象具有确定性或固定性,且对象又具有必定关系的确定性模型；背景对象具有或然性或随机性的随机性模型；背景对象及其关系均具有模糊性的模糊数学模型；工程中传统的定值分析属于确定性模型,它以定值参数及定值安全系数来衡量工程的安全度；工程中目前使用较多的概率分析法是其次类随机数学模型,它以牢靠度作为工程安全的评判标准,从而比定值安全系数法显得更加合理；假如既考虑大事的随机性,又考虑大事的模糊性 ,就对大事的描述更加科学,此时的评判标准就是模糊失效概率或模糊牢靠
4、度；由模糊数学理论可知,假如模糊大事 A 在区域 X 上的隶属函数为 u,就该模糊大事的概率为 :PA Xua x f xdx1式中f 为 X 的概率密度函数假设区域X 是离散区域 ,就PA 1uax Pxi 2就模糊牢靠度为 : 11Pf33 地基失稳的模糊性及其隶属函数的确定进行地基模糊牢靠度分析前,第一要建立地基稳固的极限状态方程；以综合随机变量表示的极限状态方欢迎下载精品学习资源程为:g fu s4式中fu 为地基的极限承载力,s 为作用于基础底面的点荷载效应,等于恒载与活载之和,即为:ssG sq5地基极限承载力的运算公式较多,一般的表达式为 :fu0 5 bbNr cNc dhNq
5、6式中Nr ， Nc， Nq 为承载力系数 ,按 Vesic 公式有 :Nq tg245 exp tg 7 Nc Nq 1ctg 8Nr 2Nq 1tg 9按传统的非此即彼的思维方法,可知 Z 0,地基失效； Z 0 地基稳固； 实际上地基失效是一个过程, 而不是由一个点打算 ,是一个模糊大事 ,用 uA 表示失效程度；当 uA 接近 0 时,失效的可能性小 ;当 uA 05 时, 处于最模糊状态 ,可作为传统分析的极限平稳状态;当 uA 1 时,失效的可能性大，因此公式3 中 z 为随机变量,其数字特点值为 :Ez Efu E s10z fu s 2cov fu， s11当 u 采纳降半梯型
6、分布 :12依据前面争论 :Ez 0，即 Efu Es，uAZ 05考虑极限情形 ,E s 0 时， E z E fu， uA Z 0故运算得 :134 总安全系数下地基稳固的模糊牢靠度运算欢迎下载精品学习资源总安全系数下地基承载力的有用设计表达式写为:uGuQ 14式中uG 为恒载效应均值 ,uQ为活载效应均值 ,ufu 为 c，均值代入式 6 所运算的结果；考虑荷载效应比值 ，代入 14可以确定 uG， uQ 为:式15 、16 代入 10得到 :EZ ufu17按建筑结构设计统一标准的规定 ,恒载效应的变异系数为007,活载效应的变异系数取为0.29,所以有:不考虑 fu ，s 之间的相
7、关性 ,即 cov fu， s 0，就有 :20本文视几何尺寸B、D，土性指标 ，0为常量 ,仅把抗剪指标 c、作为随机正态变量 ,简化假设 fu ， s 也听从正态分布 ,就 z 近似听从正态分布 ,分布密度函数为 :21将13 、17 、20、21 代入 1得到地基失效的模糊概率为:22式中a10 236926885120 478628670530 568888888940 478628670550 2369268851t1 09061798459t2 05384693101t3 0t4 05384693101学习文档 仅供参考欢迎下载精品学习资源t5 09061798459地基失效的模糊
8、牢靠度为 : 11 Pf235 算例分析及一些规律性争论已知某条形基础 ,基底宽度 3m,埋深 2m,各随机变量均听从正态分布,其均值和变异系数如表1 所示,取总安全系数为 2, 荷载效应比值为0 5，试求地基的模糊牢靠度；表 1随机变量特点值随机变量 B D C SG SQ均值 215kN m3 215kN m3 36 61KPA 033 变异系数 0 005 0005 0118 0073 0 07 0291将各基本随机变量代入公式22、 23可以运算得到 :Pf2416,此时模糊牢靠度 07；2基本随机变量对模糊牢靠度的影响为了分析不同随机变量的变异对模糊失效概率的敏锐程度,特对某一随机变
9、量的变异系数进行了单独调整,并分析运算结果的变化，见表2；表 2参数的变异系数对模糊失效概率的敏锐分析变异系数模糊失效概率PfVc 010040 24 08 2547 V0020 22 1610 28 37V 0005 002 2416 24 16从表中结果可知c、值的敏锐性大 , 而 的敏锐性小 , 为简化运算 , B、D可视为常量；为了反映c、学习文档 仅供参考欢迎下载精品学习资源的变异性对模糊失效概率的影响规律,给出如下两组Vc Pf、V Pf 变化关系曲线；3安全系数 K 与模糊牢靠度的关系表 3 给出安全系数与模糊失效概率的对应关系,随着安全系数的增大其对应的模糊失效概率相应的增加,
10、这与定值分析的结论是一样的；表 3安全系数 K模糊失效概率1 5 33782 0 24163 0 16394荷载效应 与模糊牢靠度的关系由表 4 的结果可知，当荷载效应系数增大时,活荷载的比重相应增加 ,而其变异性比恒载大,故模糊失效概率就相应的增加；表 4安全系数 K荷载效应 模糊失效概率K 2 0 2 2363 0 5 24161 0 24566 结论地基承载力的模糊失效概率值,不仅考虑到了基本随机变量的随机变异性,而且考虑到判别模式的模糊性,因此分析运算更为合理 , 全面；地基承载力的模糊概率分析中,主要的影响因素来于强度参数c、 的变异 , 而 的变异性可以不计 ,运算中按常量考虑；当安全系数 K 肯定时 , 模糊概率与极限状态方程中各基本随机变量的统计参数亲密相关,而在统计参数肯定的条件下 ,模糊概率随 K 的增大而增大；学习文档 仅供参考欢迎下载
