中国安全科学学报

作者：杜修力, 曹秀秀, 钟紫蓝, 侯本伟, 王威

单位：北京工业大学 建筑工程学院,北京 100124

关键词：桩-土结构体系,多失效模式,可靠度分析,稳健性设计(RGD),多目标优化

基金：国家重点研发计划项目(2018YFC1504305);广东省地震工程与应用技术重点实验室开放基金资助(2017B030314068);北京市科技计划课题(Z181100009018001)。

针对桩基础设计中岩土参数和荷载的不确定性,首先,提出考虑多失效模式的桩-土结构体系的稳健性设计(RGD)方法,综合分析单桩竖向承载能力极限状态(ULS)、竖向正常使用极限状态(SLS)、水平强度失效和水平变形失效4种失效模式;其次,采用蒙特卡罗模拟(MCS)法和点估计法(PEM)嵌套的方法计算桩-土结构体系的失效概率均值和标准差,以失效概率标准差作为衡量结构稳健性的指标;最后,以稳健性和经济成本作为优化目标,确定单桩的最优设计。结果表明:多失效模式下,不同的单桩设计尺寸,起决定作用的失效模式不同;随着单桩设计几何尺寸的增加,桩-土结构体系的主控失效模式逐渐由桩水平强度控制转为由竖向正常使用极限状态控制;主控失效模式的变化,对结构体系的失效概率变化梯度影响较大。

来源：2020年第6期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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