简化增量法计算土钉轴力的模型准确性分析

作     者：阙云 黄瑞 林沛元 杨光华 QUE Yun;HUANG Rui;LIN Peiyuan;YANG Guanghua

作者机构：福州大学土木工程学院福建福州350108 中山大学土木工程学院广东广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东珠海519080 广东省水利水电科学研究院广东广州510635 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41702215,52008408) 福建省自然科学基金资助项目(2018J01771) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2021年第40卷第1期

页      码：158-174页

摘      要：基于朗肯主动土压力原理的土钉轴力简化增量计算方法虽已广泛应用于工程实践,其模型预测精度尚缺乏系统性评估。鉴于此,本文首先从在中国建造和监测的土钉墙中收集了178根土钉共466个实测土钉轴力数据,建立数据库并进行全面分析,排查异常数据。利用剩下的143根土钉的正常数据,对上述朗肯简化增量法的模型准确性进行评估,并考察3种不同的工况对模型准确性的影响。模型的准确性由模型因子表征,其定义为土钉轴力实测值与预测值的比值。研究表明,通常情况下当前的朗肯简化增量法模型平均低估土钉最大轴力10%~17%,预测精度的离散性大,高于90%;平均高估土钉平均轴力约15%,预测精度离散性中等,约为70%。此外,朗肯增量法的模型精度与其预测值的大小呈现统计负相关性。提出基于库仑主动土压力的土钉轴力计算简化增量法,并引入一个修正系数(可取为0.75)进行计算结果校正。库仑简化增量法从统计平均意义上是无偏的,精度离散性中等,为44%~66%。研究还显示,2种轴力分配模式、土钉墙超载情况及支护类型对朗肯和库仑简化增量法的模型精度影响较小,而土体类型对模型精度有显著影响。分析证实朗肯简化增量法与库仑简化增量法的模型因子分别服从对数正态分布和韦布尔分布。最后,以土钉墙为基本单位,从另外4个角度对两类增量法的准确性评估进行了补充分析与对比。

主 题 词：土力学 土钉墙 土钉轴力 简化增量法 模型不确定性 可靠度设计 

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0708[理学-地球物理学类] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0816[工学-纺织类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13722/j.cnki.jrme.2020.0306

馆 藏 号：203101533...