基于随机有限元法的土工格室加筋地基可靠性研究

摘要

为了评估土层不均匀性及其土体参数空间变异性对地基可靠性的影响.基于中心点离散法的随机场理论分析土体参数的空间变异性，运用Matlab为每个考虑变异性的土体参数各生成500组随机场.在此基础上，借助Duncan-Chang E-B本构模型模拟了地基模型的参数随机场，探究不同天然密度下随机场地基的承载力、变形特性及可靠性.此外，采用加筋剪缩复合体本构模型模拟了土工格室加筋地基参数的随机场，并与随机场地基模型进行对比.结果表明，相较于传统的确定性有限元分析，随机场模型能提供的地基承载力范围更宽；有无加筋地基的极限承载力因子分布均服从正态分布，且较高天然密度下地基承载力因子分布范围更广；土工格室加筋地基的沉降量略小于无加筋地基，土工格室加固可小幅减少地基的沉降量；土工格室加筋地基的有效概率p_e随安全系数F_s的增加显著提升，变化趋势与无加筋地基一致，当F_s为1.4时，两者的p_e均大于95%，安全性大幅提升.

关键词

地基 / 空间变异性 / 随机场理论 / 中心点离散法 / 承载力因子

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52278328）