浙江萧山逸恒电厂主厂房桩基设计的可靠性分析

论文摘要

在岩土工程设计中,对于不同地质条件、不同土层、不同桩型和承受不同性质荷载的桩基,在取相同安全系数的条件下,其实际的安全度是不同的。这是因为影响桩基安全度的基本因素,如荷载和抗力等都不是定值,而是随机变量。安全度不能准确的反映工程设计的可靠程度。利用目前的可靠性分析方法,对萧山逸恒电厂主厂房桩基设计的可靠度进行分析。以改进一次二阶矩法为基础,用数学方法计算反映工程设计可靠程度的可靠性指标。并且用Monte Carlo Simulation法以有限单元法的方式对桩基设计的可靠性进行分析。两种方法互为补充。用数学方法对桩基设计的可靠性进行分析,得到可靠性指标β,可以对桩基的设计可靠性有数值定量的描述,从总体上反映设计的可靠程度。用有限元法对桩基的设计进行可靠性分析,可以得出各个因素对桩基设计可靠度的影响程度,找出影响可靠性最显著的因素。数学方法对可靠性分析的结果可以从总体上反映设计的可靠性;有限元的分析结果可以反映各个因素的影响水平,从而可以有效地控制关键因素,以最小的工程投资提高工程设计的可靠度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的来源及意义
• 1.2 桩基的可靠性分析设计法的发展
• 1.3 桩基可靠性的研究现状
• 1.4 本文的研究内容及技术路线
• 1.4.1 论文内容
• 1.4.2 思路方法与技术路线
• 2 地基工程地质条件
• 2.1 地形地貌与气象水文环境
• 2.1.1 地形地貌
• 2.1.2 气象条件
• 2.1.3 水文条件
• 2.2 地基组成及工程地质性状
• 2.2.1 主要勘探方法
• 2.2.2 地基土组成及工程地质性质
• 2.3 地下水
• 2.4 主厂房地基土石物理力学性质
• 2.5 区域地震构造环境与场地的地震效应
• 3 桩基的工作机制及主厂房桩基设计
• 3.1 桩基的分类
• 3.1.1 按承载状况分类
• 3.1.2 按桩的使用功能分类
• 3.1.3 按桩身材料分类
• 3.1.4 按成桩对环境的影响分类
• 3.1.5 按桩径大小分类
• 3.1.6 按成桩方法分类
• 3.2 单桩竖向承载力
• 3.2.1 单桩竖向静载荷试验
• 3.2.2 单桩承载力确定的其它方法
• 3.3 单桩荷载传递的基本特征
• 3.3.1 桩的长径比l/d对荷载传递的影响
• 3.3.2 单桩承载力随时间增长的效应
• 3.3.3 负摩阻力
• 3.4 桩基础设计
• 3.4.1 主厂房荷载
• 3.4.2 选择桩的类型及几何尺寸
• 3.4.3 基桩的布置，及承台的尺寸设计
• 3.4.4 承载力验算
• 4 桩基可靠性的数学分析
• 4.1 岩土工程可靠性的基本概念
• 4.1.1 岩土工程的极限状态
• 4.1.2 桩的承载力极限状态
• 4.1.3 基本变量
• 4.1.4 桩基极限状态方程
• 4.2 可靠性分析方法
• 4.2.1 一次二阶矩法
• 4.2.2 高次高阶矩法
• 4.3 桩基可靠性的数学分析
• 4.3.1 可靠性指标
• 4.3.2 主厂房桩基设计的可靠性指标计算
• 4.4 计算结果的分析与认识
• 5.桩基可靠性分析的有限元法
• 5.1 定值有限元法基本原理
• 5.1.1 受力平衡方程
• 5.1.2 平面问题有限元理论
• 5.2 可靠性分析的有限元法介绍
• 5.2.1 Monte Carlo法
• 5.2.2 Response Surface分析法
• 5.2.3 Monte Carlo Simulation法与Response Surface法比较
• 5.3 桩基可靠性有限元法分析
• 5.3.1 建立模型
• 5.3.2 桩基的可靠性分析
• 5.4 可靠性分析后处理
• 5.4.1 原始的输出结果资料
• 5.4.2 随机输入变量对输出变量的影响
• 5.5 有限元可靠性分析结果
• 5.5.1 影响桩基位移可靠性的因素
• 5.5.2 影响桩基应力可靠性的因素
• 6 分析成果与基本认识
• 6.1 桩基可靠性的数学分析
• 6.2 桩基可靠性的有限元分析法
• 6.3 数学分析法与有限元法互补
• 参考文献