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岩土参数不确定性研究及工程应用

作　者: 武登辉
导　师: 王奎华
学　校: 浙江大学
专　业: 岩土工程
关键词: 岩土参数相关性随机场空间变异性相关距离静力触探挡土墙可靠度
分类号: TU43
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 241次
引　用: 1次
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内容摘要

岩土参数的不确定性是客观存在的,这种不确定性的存在,制约了可靠度分析方法在岩土工程中的应用。可靠度分析方法以概率理论为基础来评价结构物安全程度,其采用的可靠度指标与传统定值设计法所使用的安全系数指标相比,概念更为明确,能够更合理地反映工程的实际安全性。目前,可靠度理论在工程设计中的应用日趋成熟,结构可靠度设计国家标准也早已颁布实施,但是可靠度理论在岩土工程设计中的应用却仍存在一些问题值得深入研究。由于岩土材料的特殊性,在用可靠度分析方法研究岩土工程问题时,计算得到的可靠度指标往往会过小,无法合理地反映工程的实际安全性。国内外众多学者对这一问题做了相关研究,认为造成这一问题的主要原因是在可靠度分析时忽略了岩土材料的自相关特性。没有充分考虑到岩土体工程性质参数的不确定性及空间变异性特征,仅采用传统的统计方法对其分析,导致计算得到的岩土参数方差值偏大。而引入随机场理论对岩土参数的自相关特性进行分析,可以较合理地解决计算方差值偏大的问题,进而得到恰当的可靠度指标。本文收集了宁波市轨道交通项目勘察中部分路段的室内及原位试验数据,以灰色关联理论、线性回归理论及随机场理论为基础,分析宁波市轨道交通项目沿线土层各岩土参数间的相关性,并定量计算岩土参数的空间变异性特征,得到了岩土参数相关距离地区代表性值,最后通过一个算例说明随机场理论应用在挡土墙可靠度计算中的合理性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-10
第1章绪论  10-20
  1.1 引言  10-11
  1.2 研究现状  11-18
    1.2.1 岩土参数相关性研究现状  11-14
    1.2.2 岩土工程可靠度研究现状  14-17
    1.2.3 土层剖面随机场模型研究现状  17-18
  1.3 本文的主要工作  18-20
第2章岩土参数相关性分析  20-48
  2.1 引言  20-21
  2.2 灰色关联分析  21-24
    2.2.1 灰色关联分析的基本概念  21-22
    2.2.2 灰色关联理论计算方法  22-24
  2.3 线性回归分析  24-26
    2.3.1 线性回归的基本概念及原理  24-25
    2.3.2 线性回归的相关度评价  25-26
  2.4 工程实例分析  26-46
    2.4.1 工程概况  26-28
    2.4.2 灰色关联分析结果  28-33
    2.4.3 线性回归分析结果  33-46
  2.5 本章小结  46-48
第3章岩土参数空间变异性研究  48-70
  3.1 引言  48-49
  3.2 随机场及相关距离的基本概念  49-52
    3.2.1 随机场的基本概念  49-51
    3.2.2 相关距离的基本概念  51-52
  3.3 相关距离计算方法  52-60
    3.3.1 递推空间法  52-53
    3.3.2 曲线极限法  53-55
    3.3.3 相关函数法  55-57
    3.3.4 变异函数法  57-60
  3.4 影响相关距离计算值的因素分析  60-66
    3.4.1 取样间距对相关距离计算值的影响  60-63
    3.4.2 不同计算方法计算所得相关距离值对比  63-65
    3.4.3 样本容量对相关距离计算值的影响  65-66
  3.5 岩土参数空间概率特征的区域统计分析  66-69
    3.5.1 分析样本的选取  66-67
    3.5.2 竖直向相关距离的计算和统计  67-68
    3.5.3 水平向相关距离的计算和统计  68-69
  3.6 本章小结  69-70
第4章挡土墙可靠度分析  70-89
  4.1 引言  70
  4.2 可靠度分析的基本概念及计算方法  70-74
    4.2.1 可靠度分析的基本概念和原理  70-72
    4.2.2 结构可靠度分析的一次二阶矩法  72-74
  4.3 挡土墙的基本概念和设计方法  74-84
    4.3.1 挡土墙土压力计算  75-77
    4.3.2 地震主动土压力研究  77-83
    4.3.3 重力式挡土墙稳定性验算  83-84
    4.3.4 重力式挡土墙地基承载力验算  84
  4.4 随机场理论在可靠度分析中的应用  84-85
  4.5 重力式挡土墙可靠度分析算例  85-88
    4.5.1 抗倾覆稳定性可靠度分析  86-87
    4.5.2 抗滑移稳定性可靠度分析  87-88
  4.6 本章小结  88-89
第5章结论与展望  89-91
  5.1 本文的主要结论  89-90
  5.2 进一步工作建议  90-91
参考文献  91-97
作者简介  97

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