基于加筋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性的抗震設(shè)計可靠性(英文文獻(xiàn)翻譯)-wenkub
2023-07-07 21:58:32 本頁面
【正文】 力于產(chǎn)生的開支， 不考慮安全系數(shù)，假定保證規(guī)定的安全因素。這些問題的出現(xiàn)，安全問題是否充分的說明結(jié)構(gòu)的安全。在地震的條件下，聯(lián)邦公路管理局（ 20xx年）建議， 在任何情況下的最小安全系數(shù)應(yīng)大于靜態(tài)因素安全值的 75％。 認(rèn)識到傳統(tǒng)安全性設(shè)計沒有解決的不確定性，現(xiàn)在許多設(shè)計考慮概率的方法，系統(tǒng)地評估不確定性的影響， 預(yù)測圍護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性和性能并實現(xiàn) 最 優(yōu)化設(shè)計?？拐鹂煽啃栽O(shè)計方法的目標(biāo)是針對極端事件的安全設(shè)計方面。 Sayed 等人應(yīng)用擬靜力分析提出研究預(yù)測地震的可靠性與地震情況下加筋土結(jié)構(gòu)內(nèi)部、外部失效的模式 。因此，了解沿深度方向所有加固層的安全抵抗張拉 、拉拔 破壞對加筋土結(jié)構(gòu) 的正確設(shè)計是至關(guān)重要的。 2 最優(yōu)化可靠性設(shè)計 在最優(yōu)化可靠性設(shè)計中，為了 考慮各種隨機(jī)參數(shù)的影響，提出額外的概率約束。一個高效的近似方法是在一些失效的表面上的點線性的性能函數(shù)的泰勒級數(shù)展開的一階可靠性方法。目標(biāo)是確定需要 的 加固 長度和 加固力系數(shù)，以穩(wěn)定存在橫向和縱向加速度的墻 體（圖 1） 。對數(shù)螺旋線開始在初始半徑 AH1，結(jié)束于最終半徑（ AG），并通過對數(shù)螺旋曲線?。?A）的中心。作用在楔形塊 上的橫縱向內(nèi)力值以及附加荷載對于加筋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定來推導(dǎo)鋼筋，如下所示。使用 fminsearch 函數(shù)的 MATLAB 優(yōu)化工具盒最大化約束力受到的約束， 例如 ， 。 圖 4 所有層加固長度和拉拔加固長度的計算 穩(wěn)定性所需的加固總長度能夠用下式表示： =有效加固長度（ ） +加固拔出長度（ ） 在結(jié)構(gòu)頂部之下任何深度 z 的有效加固長為 : （ 13） 式中 （ 14） 然后有效加固長度（ ）能用下式表示 （ 15） （ 16） 式中 z是被考慮的加固層的深度，下式已給出 (17) 式中， ,ic 從 1 變化到 n 4 國內(nèi)失效模式的安全極限 失效模式 依據(jù) FWHA（ 20xx）的指導(dǎo)方針， RSS應(yīng)該對拉張失效和拔出失效的加固應(yīng)該是安全的。這會導(dǎo)致加固填土特征的突然的災(zāi)難性的倒塌或是極度的變形。 （ 19） 式中 ,1vhS H n S m??， n 是層數(shù)， z是被考慮的加固層的深度。加固拔出失效的極限狀態(tài)方程如下， （ 22） 5 可靠性指標(biāo)的估算 在本節(jié)中，對各個土層對拉張失效和拔出失效的可靠性指標(biāo)的估算進(jìn)行了描述。容重（γ）為 18KN/m3。統(tǒng)計的容重和回填土的摩 擦角和長期設(shè)計的加固長度在表 2中描述了出來。為了數(shù)名這個方面，在各層水平面的可靠性指標(biāo)值和相應(yīng)的拔出長度和土工的總長度由土壤加固拔出失效和土工拉張失效同時決定。從圖中可以看出 ，由于超負(fù)荷的壓力，從墻體上部到加固成底部更有可能出現(xiàn)張力破壞模式，有更低的可靠度。例如， =， 高度為 9m,垂直間距為 11層加固層， 以此獲得最下面一層 = （ 從墻頂部到 11層 ）。 得到類似的結(jié)論，張拉模式對縱 向地震加速度系數(shù)對可靠性指標(biāo)的影響如圖 5b所示。因此，圖 6表示在變化的可靠度上均勻分布密度（ 的影響， 可靠度為 在前面 幾節(jié)采用的 沿墻體深度方向的抵抗張拉失效的 典型值。 圖 7給出了沿墻體深度方向抵抗張拉失效的可靠性變化，加固強(qiáng)度設(shè)計值從 40kN/m變化到 80kN/m。圖 8說明，對于變異系數(shù) =5%時，高度為 9m,垂直間距為 14層加固層，以此 獲得 。從圖中可以看出，墻體頂端最上加固層最容易出現(xiàn)拔出破壞模式，為確保存在附加荷載時的可靠度目標(biāo)值，墻體需要更多的拉拔長度和加固修正總長度。從圖9a,b可以看出，隨著 值得增加，對于抵抗所有層拔出破壞的目標(biāo)可靠度 ，拔出長度（ ）和總長度（ ）應(yīng)該隨之增加。總的來說，圖 9d給出 =–時的加固修正總長度。因此，圖 10c,d表明，沿土層深度方向， ， 對可靠度 和修正總長度（ ）的影響是微弱的。也可以發(fā)現(xiàn)，對于定值附加系數(shù) ,隨著土層深度的增加，拔出長度（ ）和修正總長度（ ）隨之減小。另外，從圖 11c也可看出，隨著 值的增加，加固拔出長度（ ）也隨之增加。給定固定值 =，張拉穩(wěn)定條件下需要 16層加固層，當(dāng)深度從第 1層增加到第 14層時，抵抗拔出破壞的可靠性指標(biāo) 明顯的從 。另外，對于最頂層的 土工合成材料土層，當(dāng)變異系數(shù)從 5%增加到 10%時，拔出長度（ ）應(yīng)該從 （圖12a），總長度（ ）從 （圖 12b）。 變異系數(shù) 對拔出長度（ ）和總長度（ ）的影響 圖 14 設(shè)計強(qiáng)度 和設(shè)計強(qiáng)度變異系數(shù)對拔出長度（ ）和總長度（ ）的影響 對于 的平均值從 40 變化到80 時 ,達(dá)到抵抗張拉破壞的預(yù)期可靠度指標(biāo)（ ）為 ，計算每一級別的加固拔出長度（ ）和總長度（ ），結(jié)果在圖 13a,b中表示。圖 14b給出，當(dāng)=,變異系數(shù) = 、 、 15%時，應(yīng)用最頂層的拔出長度（ ） 計算出加固總長度（ ）。拉張和拔出兩種模式的安全性的極限狀態(tài)方程被建立。 2. 可以看出，墻頂?shù)募庸躺蠈訉τ诎纬鍪Ｊ絹碚f更具決定性，而且擋 土墻的拔出長度和更長，而且應(yīng)該和加固總長度相一致，去維持在拔出失效模式中可靠性指標(biāo)的目標(biāo)值。因此，在拔出失效模式下 ，可靠性指標(biāo)在加固各層隨著深度的增大而顯著增大。它應(yīng)該隨著 kh在 到 之間增大時，附加系數(shù)在 到 之間增大時，加固設(shè)計強(qiáng)度以 80 到 40KN/m減少時，摩擦角和加固設(shè)計長度在 5和 15%之間增長時而顯著增大。 從現(xiàn)在的調(diào)查研究中可以得到以下結(jié)論。 7 結(jié)束語 這個研究對關(guān)于回填長度和土工加固長度的可變性的加固土 結(jié)構(gòu)對于地震穩(wěn)定的可靠性評估提供了一個深刻理解。圖 14a給出在每一加固等級抵抗拔出破壞的可靠性指標(biāo)需要 的加固總長度（ ）。圖 12c中可以看出，對于定值變異系數(shù) ，隨著土層深度的增加，張拉模式的可靠性指標(biāo) 大幅度增加。對于不同數(shù)值的摩擦角變化系數(shù)，為了確保抵抗拔出破壞的可靠性指標(biāo)，需要提供適當(dāng)?shù)膶訑?shù)（ n）、拔出長度 和加固總長度 。從圖 11d可以看出，對于 =、 、 ，可以得到加固總長度。圖 11a,b所示， 隨著 的值從 ，為了得到抵抗所有拔出破壞的目標(biāo)可靠度，拔出長度（ ）和總長度（ ）應(yīng)該明顯的增加。 附加荷載（ q）對拔出長度（ ）和總長度（ ）的影響 圖 11a,b所示， 沿墻體深度方向不同強(qiáng)度附加荷載系數(shù)（ ）和抵抗所有拔出破壞的目標(biāo)可靠度 的拔出長度（ ）和修正總長度（ ）的變化。從圖 9d中也可看出，隨著 值的增加，加固總長度（ ）應(yīng)該隨之增加。確保抵抗拔出破壞目標(biāo)可靠度 為 需要的最上層的拔出長度，可以應(yīng)用于計算每一等級加固層的總長度。 圖 11 從圖中也可看出， 隨著層的深度增加， 固定值 、拔出長度（ ）和修正總長度（ ）減少。同樣的，在圖 8b中可以得出變異系數(shù) 和 對張拉模式可靠度 的影響。同樣的，需要考 慮 n=14層， =50kN/m, 圖 6 附加系數(shù) （ 對抵抗張拉破壞可靠度 （ 的影響 圖 7 LTDS對 抵抗
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