考虑不排水抗剪强度空间变异性的条形基础极限承载力随机分析

摘要：

目前有关抗剪强度参数随深度变化对地基稳定性影响的研究还不深入。为此，提出了考虑土体不排水抗剪强度均值和标准差随深度变化的地基稳定性随机分析方法。建立了表征不排水抗剪强度空间变异性的不平稳随机场模型，采用Karhunen-Loeve（KL）展开离散随机场。探讨了土体不排水抗剪强度参数空间变异性对地基极限承载力的影响规律，并比较了不排水抗剪强度参数平稳和不平稳随机场模型对地基稳定的影响。以不排水黏性地基稳定随机分析问题为例验证了所提方法的有效性。结果表明：考虑不排水抗剪强度参数空间变异性时，地基极限承载力均值和标准差随相关距离的增大而增大，地基极限承载力对竖直向相关距离更为敏感。地基极限承载力均值随不排水抗剪强度变异系数的增加而减小，标准差随变异系数的增加而增加。不排水抗剪强度变异性对地基失效概率有明显的影响，安全系数较大时，不排水抗剪强度相关距离越小，地基失效概率越小。与不排水抗剪强度参数的不平稳随机场相比，不排水抗剪强度的平稳随机场模型会高估地基极限承载力的变异性，在相同的安全度水平下，当地基的安全系数较低时，平稳随机场模型会导致对地基失效概率的低估；当地基安全系数较高时，平稳随机场模型会导致对地基失效概率的高估。

关键词：地基稳定性、不排水抗剪强度、空间变异性、随机场、KL展开、极限承载力

分类号：TU471.12(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家杰出青年科学基金项目51225903；国家重点基础研究发展计划973计划项目2011CB013506；国家自然科学基金项目51329901

在线出版日期：2014-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1095-1105