土性参数论文-杨剑,黎冰,鲍安琪,马文昊

土性参数论文-杨剑,黎冰,鲍安琪,马文昊

导读:本文包含了土性参数论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:桩基础,空间变异性,随机场理论,变异系数

土性参数论文文献综述

杨剑,黎冰,鲍安琪,马文昊[1](2019)在《考虑土性参数空间变异性的单桩竖向承载力分析》一文中研究指出岩土体是自然界的产物,其性质具有较大的空间变异性。在已有土体随机场模拟研究成果基础上,考虑了土体强度参数的变异系数和相关距离,通过数值方法研究了竖向荷载作用下土体空间变异性对桩基础承载力的影响。结果表明,考虑土体空间变异性后,桩基承载力的中值都小于确定性分析得到的桩基承载力;随着变异系数和相关距离的增大,桩基承载力的不确定性越来越大,实际工程中需重点关注土体参数变异性大的工况。考虑土体强度参数空间变异性的桩基竖向承载力分布规律可以用对数正态分布曲线来描述,当样本数足够多时,可依此获取任一荷载下桩基础的失效概率。(本文来源于《水利水运工程学报》期刊2019年05期)

宋轩,周旭辉,陈璇,李睿,吴勇信[2](2019)在《考虑土性参数空间变异性对堤防安全性的影响》一文中研究指出采用基于谱表示法的蒙特卡洛模拟,建立了不排水抗剪强度的随机场模型,并与二维平面应变模型结合探讨了考虑土体参数空间变异性对堤防安全性的影响.结果表明,堤防边坡的安全系数受土体参数(不排水抗剪强度)的空间变异性影响,若不考虑堤防土体参数空间变异性时,会高估堤防边坡的安全性.堤防滑动面位置与土体参数的空间分布有关,滑动面的位置具有不确定性,但滑动面往往会经过土体不排水抗剪强度较薄弱的区域,导致堤防的破坏.(本文来源于《河南科学》期刊2019年10期)

王建文,陈健[3](2019)在《宁波淤泥质黏土土性参数相关距离研究》一文中研究指出土体的相关距离是应用随机场理论进行岩土工程可靠度分析的基础,也是表征土性参数空间变异性的重要参数。为确定宁波淤泥质黏土的竖向相关距离,以宁波轨道交通1号线樱花公园站为例,选取静力触探试验(CPT)数据作为样本,采用图形3σ法则对试验数据进行分析处理,并运用相关函数改进法对分析处理后的试验数据进行统计计算,得到宁波淤泥质黏土竖向相关距离代表值为0.38m。研究成果不仅为宁波地区的岩土工程可靠度分析奠定了基础,也为该地区的土性参数空间变异性研究提供了有价值的参数。(本文来源于《湖北工业大学学报》期刊2019年02期)

郭林坪,许文祥,杨爱武[4](2018)在《土性参数空间变异性对地基承载力可靠性的影响》一文中研究指出直接将结构工程中的可靠度计算方法引入到岩土工程可靠度计算中,不考虑土性指标的空间变异特性,会使得到的可靠指标数值偏小,与实际情况不符。本文给出考虑土性指标空间变异性的地基承载力可靠性评价方法。建立极限状态方程,并应用一次二阶矩验算点法编程计算工程的失效概率。结果表明,考虑土性指标空间变异性的地基承载力失效概率得到了显着降低,与实际情况更相符。此外,采用固结不排水剪切试验得到的强度指标(CU)评价地基承载力可靠性,该结果仅代表地基土固结完成后在正常运营状态下的地基可靠性。施工期地基承载力可靠性宜采用不固结不排水剪切试验得到的强度指标(UU)来评价。(本文来源于《《工业建筑》2018年全国学术年会论文集(下册)》期刊2018-06-20)

郑栋[5](2018)在《土性参数概率模型的贝叶斯表征方法和边坡可靠度分析》一文中研究指出土性参数变异性是天然土体的固有属性,参数变异性对岩土结构物响应、可靠度分析和风险决策具有明显的影响。土性参数概率模型是定量描述土性参数变异性的基本方法,基于土性参数概率模型,利用具体场地勘察数据可以表征土性参数变异性和地质剖面。场地勘察中可以获取多源(如原位试验、室内试验和地球物探试验)勘察数据,仅仅依靠单源数据进行分析会造成数据的浪费,甚至得到不可靠的结果。现有土性参数变异性表征方法通常局限于参数统计特征的点估计或者一维方向概率模型参数的量化。然而实际工程中通常需要二/叁维设计参数地质剖面,理想地,该剖面能够被勘察数据约束并反映数据在整体和局部的变化特征。因此,如何利用多源勘察信息确定土性参数的二维条件随机场概率模型是土体地质剖面表征的一个关键难题。基于土性参数概率模型和勘察数据可以直接预测岩土结构物(如路堤)的响应(如沉降和孔隙水压力),但是预测值通常会偏离真实值,准确预测结构响应对于岩土结构物预测预警的理论和应用研究具有重要意义。充分利用结构物的监测数据,有利于准确预测岩土结构物的响应。贝叶斯原理是一种常用的融合多源信息的基础理论,传统的基于贝叶斯理论的结构物(如路堤)响应预测方法存在以下局限性:(a)物理模型(数值方法和本构关系)过于简化;(b)没有有效融合勘察和监测数据;(c)高维非线性问题求解能力有待提高。如何融合勘察和监测信息进行土性参数高维随机变量模型的表征成为准确预测结构响应的关键所在,该方法在实际工程问题(如Ballina路堤预测)中的适用性有待深入研究。土性参数概率模型对岩土结构物关键失效模式和可靠度影响显着,代理模型是一种有效提高可靠度计算效率的方法,然而不同代理模型的优缺点还缺乏系统的对比,不同代理模型在不同土坡可靠度问题中的准确性和效率不明朗,如何选择合理的代理模型没有建议方法。代理模型虽然在边坡可靠度分析中应用广泛,但对于高维问题仍然存在效率低下和准确性不够的缺点,尤其在考虑土性参数空间变异性时,高维度问题更为突出,亟需发展降低输入变量维度的方法,以充分提高代理模型准确性和可靠度计算效率。此外,考虑土性参数变异性使得土坡失效模式更加复杂,识别关键失效模式对于制定合理的边坡加固设计方案具有现实指导意义,关键失效模式和失效概率是边坡风险评估的重要组成环节。因此,考虑参数空间变异性的边坡关键失效模式识别及高效可靠度分析是一个兼具重要性和挑战性的问题。为此,本论文围绕如下叁个关键科学问题开展研究:(1)融合多源勘察信息的土性参数二维随机场模型表征(2)融合勘察和监测信息的路堤响应预测(3)考虑土性参数变异性的土坡关键失效模式识别及高效可靠度分析方法围绕上述科学问题,本论文主要研究内容及成果如下:(1)提出了融合多源勘察信息的土性参数二维随机场模型表征方法采用贝叶斯理论融合多源勘察信息建立了随机场模型参数的后验分布表达式。整体上,基于静力触探试验数据的部分信息建立参数先验随机场,在此基础上将表面波间接数据通过转换模型融入贝叶斯公式,以更新土性参数随机场模型。采用Karhunen-Loeve(KL)级数展开方法模拟土性参数随机场,通过参数化过程确定模型参数。采用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)模拟法更新模型参数,进而得到更新后的土体参数二维随机场模型。利用澳大利亚Ballina试验场勘察数据进行土体参数剖面不确定性表征研究,结果表明参数剖面的不确定性随勘察数据量的增加而降低,融合多源信息后的土性参数二维剖面被勘察数据约束,能有效地捕捉数据空间变化特征且识别出“软弱”区域。(2)提出了融合勘察和监测信息的路堤响应预测方法建立了融合勘察和监测信息的以更新土性参数随机变量模型的贝叶斯公式。综合Ballina场地勘察数据、现有文献资料以及工程经验得到模型参数的先验信息。基于广泛使用的剑桥模型,采用有限元法模拟多土层路堤沉降固结过程。采用多链并行计算的DREAM(zs)算法进行高效MCMC模拟,从而获得收敛且可靠的高维后验分布,进而得到更新的土性参数随机变量模型和土体剖面。基于更新的土体参数和剖面可以较准确地预测Ballina路堤响应。对于Ballina路堤,确定了准确预测路堤沉降和孔隙水压力各自需要的监测数据量。随着监测数据量的增加,预测值总体上逐渐收敛于监测值。先验分布统计特征和监测数据误差对路堤响应预测有不同的影响。(3)建议了考虑土性参数变异性时土坡可靠度代理模型方法的选择标准土性参数概率模型是岩土可靠度分析的基础,定性剖析了参数概率模型和土体分层特征对边坡失效的影响机制,挖掘分析文献数据库信息总结出了四类典型土坡可靠度问题。Ⅰ类:单层坡考虑参数随机变量模型;Ⅱ类:单层坡考虑参数随机场模型;Ⅲ类:多层坡考虑参数随机变量模型;Ⅳ类:多层坡考虑参数随机场模型。定量研究了基于多项式的四种代理模型(详见第5章)在解决问题Ⅰ—Ⅳ中的有效性,系统比较了四种代理模型在黏性和c-φ土坡可靠度问题中的计算准确性和效率。对于考虑随机变量模型的单层坡(Ⅰ类),推荐SQRSM;当单层坡考虑随机场模型时(Ⅱ类),推荐MSRSM;对于考虑随机变量模型的多层坡(Ⅲ类),推荐MQRSM;对于考虑随机场模型的多层坡(问题Ⅳ),推荐采用MSRSM。(4)提出了考虑随机场模型的土坡可靠度分析的降维法基于土性参数随机场模型,利用传统方法(如中点法)离散随机场会产生大量的随机变量,导致高维可靠度问题,严重制约了定量训练样本下代理模型的计算准确性和效率。为此提出一种两步降维法,使代理模型建立在低维空间中,提高可靠度计算准确性的同时减少计算量。先采用第一阶段技术(如KL展开)将原始的高维随机输入模型表示为一个低维模型。再通过第二阶段方法(如分段逆回归)将该向量映射到更低维空间中,使得代理模型的构建只需少量的训练样本。结果表明所提方法可以显着降低离散随机场产生的变量维度,在低维空间中利用较低的计算成本构建代理模型,在保证计算准确性的同时实现了高效边坡可靠度分析。(5)提出了考虑空间变异性时边坡失效模式间相关性计算方法考虑土性参数随机场模型会引起土坡复杂的多失效模式问题,空间变异性对土坡关键失效模式识别及系统可靠度影响显着。提出了一种评估边坡失效模式间相关系数的新方法(NCC),为考虑参数空间变异性时多失效模式间相关性的量化提供了一个有效的分析工具。基于NCC与Pearson相关系数,采用概率网络评估技术和风险聚类法,研究了土体参数空间变性对代表性失效模式和系统失效概率及其上下界的影响。结果表明:相比于传统近似相关系数,NCC和Pearson相关系数能够有效考虑参数空间变异性对失效模式间相关性的影响。土体参数空间变异性增强时,识别的代表性失效模式数目逐渐增大,边坡失效机制更加复杂,系统失效概率逐渐减小。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-05-01)

胡木子[6](2018)在《合肥市黏性土土性参数的空间变异性研究》一文中研究指出土是一种变异性很大的工程材料,土工参数的空间变异性分析是进行岩土工程可靠度设计的理论基础。为了研究合肥市非饱和黏土基本物理参数和水力参数的空间变异性,本文以合肥市黏土为研究对象进行了研究。为了获得水力参数,本文采用台式离心机对合肥市非饱和黏土进行离心试验,获得土样的吸力与含水率的关系,实验表明,通过离心机法获取土水特征曲线可以节省试验时间、提高试验速度,然后以van Genuchten模型为基础,采用科学计算语言Matlab中的Lsqcurvefit函数对试验结果进行曲线拟合,并获得水力参数。空间变异性方面,本文开展了大量的土工试验,测得某工程场地3个钻孔竖直方向共45个土样的物理参数和水力参数。通过传统的统计分析方法分析得到了土工参数的均值、均方差、变异系数,并对参数的分布类型进行检验。同时基于随机场理论和地统计学理论,通过3种计算波动范围的方法根据不同的土工参数以及现场实测的34组静探数据求解了该地区垂直波动范围,对3种计算波动范围的方法进行了评价,且从理论上得出了变异函数和相关函数之间的关系,最后得出该地区竖直方向的波动范围值,为岩土工程可靠度分析提供参考。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-03-01)

田密,李典庆,曹子君,方国光,王宇[7](2017)在《基于贝叶斯理论的土性参数空间变异性量化方法》一文中研究指出岩土工程可靠度分析和设计中,合理地选取随机场参数和相关函数,并准确地描述土性参数空间变异性十分困难。基于贝叶斯理论,本文提出了一套量化砂土有效内摩擦角空间变异性的方法。该方法根据先验信息和静力触探试验锥尖阻力数据,确定砂土有效内摩擦角的随机场参数和相关函数。该方法合理地考虑了砂土有效内摩擦角与锥尖阻力间经验回归方程的不确定性。采用马尔科夫链蒙特卡洛模拟(Markov Chain Monte Carlo Simulation,MCMCS)获取服从后验分布的随机场参数样本。利用MCMCS样本构建随机场参数的Gaussian Copula函数求解后验分布。估计备选相关函数的概率,选择概率最大的为最可能的相关函数。最后,采用美国德州农工大学国家岩土工程砂土试验场的CPT数据算例验证了文中所提方法的有效性。结果表明:文中所提方法可以正确、合理地利用间接测量的锥尖阻力数据确定砂土有效内摩擦角的随机场参数和相关函数,准确量化其空间变异性。对于美国德州农工大学国家岩土工程砂土试验场的砂土有效内摩擦角,建议选用二阶自回归函数作为其最可能的相关函数。(本文来源于《岩土力学》期刊2017年11期)

董冬冬[8](2017)在《江苏沿海地区土性参数统计分析与随机特性研究》一文中研究指出江苏沿海地区是江苏省最具发展潜力的区域之一,是江苏发展的重要增长极,加快江苏沿海地区发展,有利于长江叁角洲地区产业优化升级和整体实力的提升。虽然目前对江苏沿海地区已经进行了大量的勘探工作,但对整个区域工程地质条件、岩土体的工程属性分析研究仍然不够系统完善。可靠度设计方法不能在岩土工程中应用,主要是传统随机变量理论统计得到的土性参数变异性过大,计算得到的失效概率偏大,不能真实的反映工程的安全性。因此,统计分析江苏沿海地区岩土体的物理力学指标特性及土性的空间变异特性,帮助评价地质勘探资料的质量与可靠性具有重要作用,对于了解江苏沿海地区土的工程特性及江苏沿海地区岩土工程中可靠性理论设计应用具有十分重要的实际意义。本文依据江苏沿海勘探资料,绘制了江苏沿海地区的土层剖面图,分析江苏沿海地区土层变化情况。对江苏沿海地区Q4Q3地层进行了划分,统计并对比分析了各地层物理力学参数,连云港Q4地层土性相对于盐城、南通有较大差异,工程地质性质较差,Q3地层沿海地区土性差异性不大。统计分析了连云港、盐城、南通3个地区软土物理力学指标,通过分析指标间的相关性,得到了当地的经验公式。连云港软土相对于其他两个地区,具有高含水率、高压缩性的特点,沿海地区软土的主要物理指标之间具有较好的相关性,物理指标和压缩性指标也存在显着的相关性。统计分析了盐城、南通地区粉砂土的物理力学性质,差异性不明显,同时对土性指标的相关性进行了分析,主要物理指标间具有较好的线性关系,物理力学指标间的相关性不显着,但具有一定的趋势关系。基于随机场理论,以江苏沿海地区CPT数据和室内试验指标为样本,建立了江苏沿海地区的竖向和水平土性剖面随机场,并检验了土性剖面随机场的平稳性和各态历经性。江苏沿海地区土层锥尖阻力qc和侧壁摩阻力fs具有沿深度方向的趋势分量,讨论了去除趋势分量的方法,可用线性回归的方法将趋势分量进行剔除,并分析了趋势分量对土性参数变异性的影响。对比分析了相关距离的几种计算方法及改进方法的优缺点。进一步分析了计算土层厚度、计算方法、计算指标和趋势分量对相关距离的影响,结果显示选取总土层厚度的60%以上作为计算土层厚度,计算得到的相关距离有较高的可信度;通过递推空间法、相关函数法利用锥尖阻力qc和侧壁摩阻力fs数据计算相关距离,计算结果有较好的一致性。统计分析了江苏沿海地区Q4地层各土层的竖向相关距离,结果表明各土层的竖向相关距离具有一定的区域性,给出了江苏沿海地区Q4地层各土层的竖向相关距离推荐值。比较了江苏沿海不同地区典型土层的竖向相关距离,具有一定的地域差异性。通过室内试验指标计算了江苏沿海地区各土层的水平相关距离。(本文来源于《东南大学》期刊2017-05-19)

文渊[9](2017)在《舟山软土土性参数随机场研究》一文中研究指出软土土性的物理力学指标是处理软土地基强度和变形的基本参数,但受历史成因、赋存环境等众多因数的影响,土性表现出明显的地域特色以及变异特性,这对地基的处理与设计往往带来巨大的困难,需要综合考虑各种因数的影响。在岩土工程不确定性模型的研究中,随机场模型经过一个多世纪的发展,受到了广泛的认同。本文在收集了舟山地区大量的工程勘察报告的基础上,结合当地的实际,软土的土性参数概率特征进行了比较细致的统计与研究。本文首先大致的介绍了随机场理论,然后在此基础上引出并介绍了岩土工程随机场理论,主要包括平稳性、各态历经性以及相关距离的理论基础和求解方法;基于收集到的工程地质勘察报告和岩土参数,利用重度和压缩模量指标,验证了舟山粉质粘土以及淤泥质粉质粘土的平稳性和各态历经性;然后结合舟山不打静探的实际情况,选取了相关距离的求解方法并利用压缩模量指标求解出了舟山主岛叁区的相关距离情况。在收集整理了主岛叁区22个工程场地的粉质粘土和淤泥质粉质粘土的土层参数情况下,统计了天然含水量、天然重度、塑限叁个物理指标以及压缩系数、固结快剪强度指标值叁个力学指标的点变异系数,并利用前面求出的相关距离值求解出了空间变异系数,然后对土性参数的自相关特性进行了比较深入的分析和研究。本文限于收集的样本数量和范围尚不足够,研究结果具有一定的不确定性。(本文来源于《浙江海洋大学》期刊2017-05-01)

董健[10](2017)在《基于贝叶斯理论的土性参数特征值确定方法—解析解与软件开发》一文中研究指出为了考虑岩土工程中土性参数不确定性对设计过程的影响,近些年世界上多个国家颁布了一批基于可靠度理论的岩土工程设计规范(如欧洲的Eurocode7、日本的Geocode21等)。在这些设计规范中,需要土性参数的概率分布和特征值(均值、标准差、分位值等)作为输入信息。然而,在岩土工程勘察过程中,所能获取到的勘探数据的数据量非常有限,利用传统的统计分析手段在这种情况下无法准确、合理地确定出土性参数的概率分布和特征值。在有限勘探数据条件下,贝叶斯理论为确定土性参数的概率分布和统计特征值提供了一条途径。然而,贝叶斯方法相对于传统的统计方法更加复杂,需要进行大量的积分计算,在实际应用中受到限制。于是本文推导了简单情况下土性参数统计特征值的解析解,所推导的解析解提高了确定土性参数统计特征值的效率。对于复杂情况下土性参数特征值的确定,本文分别开发了基于Visual Basic for Applications(VBA)语言和 Android 环境的计算机软件 WHUGSSPA 和手机软件BEST,使得整个方法可视化,便于工程师使用,促进了所提方法在确定土性参数特征值过程中的应用,具有重要的实用价值。论文首先简要介绍了本研究的研究背景、意义、目的和内容,综述了相关研究现状。具体地介绍了根据先验信息和有限勘探数据确定土性参数特征值的贝叶斯等效样本法,包括土性参数的不确定性来源、土性参数的概率模型、贝叶斯理论以及马尔科夫链蒙特卡洛方法(Markov Chain Monte Carlo Simulation,MCMCS)。接下来,推导了简化条件下土性参数特征值值的解析解。最后,介绍了本文开发了计算机软件WHUGSSPA和手机软件BEST以及他们的应用,综上,本文主要成果如下:(1)对于不同的土性参数、测量数据以及土性参数和测量参数之间的转换模型,所提出的贝叶斯等效样本法有效结合了先验信息和测量数据,并具有普遍的适用性和准确性。(2)推导了基于贝叶斯理论的简单情况下土性参数特征值的解析解,并进行了验证,使得简单情况下可以快速确定出土性参数的统计特征值。(3)开发了计算机软件WHUGSSPA和手机软件BEST,使得确定土性参数特征值过程清晰明了,为复杂情况下确定土性参数特征值提供了有效便捷的工具。推动了贝叶斯理论在岩土工程确定土性参数特征值方面的应用。(4)根据黏性土杨氏模量特征值分析、黏性土不排水剪切强度特征值分析、砂性土有效内摩擦角特征值分析的算例结果,对比了直接测量数据、WHUGSSPA软件、BEST软件、解析解的结果,证明了所提方法和开发的软件的准确性和实用性。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-04-01)

土性参数论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用基于谱表示法的蒙特卡洛模拟,建立了不排水抗剪强度的随机场模型,并与二维平面应变模型结合探讨了考虑土体参数空间变异性对堤防安全性的影响.结果表明,堤防边坡的安全系数受土体参数(不排水抗剪强度)的空间变异性影响,若不考虑堤防土体参数空间变异性时,会高估堤防边坡的安全性.堤防滑动面位置与土体参数的空间分布有关,滑动面的位置具有不确定性,但滑动面往往会经过土体不排水抗剪强度较薄弱的区域,导致堤防的破坏.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

土性参数论文参考文献

[1].杨剑,黎冰,鲍安琪,马文昊.考虑土性参数空间变异性的单桩竖向承载力分析[J].水利水运工程学报.2019

[2].宋轩,周旭辉,陈璇,李睿,吴勇信.考虑土性参数空间变异性对堤防安全性的影响[J].河南科学.2019

[3].王建文,陈健.宁波淤泥质黏土土性参数相关距离研究[J].湖北工业大学学报.2019

[4].郭林坪,许文祥,杨爱武.土性参数空间变异性对地基承载力可靠性的影响[C].《工业建筑》2018年全国学术年会论文集(下册).2018

[5].郑栋.土性参数概率模型的贝叶斯表征方法和边坡可靠度分析[D].武汉大学.2018

[6].胡木子.合肥市黏性土土性参数的空间变异性研究[D].合肥工业大学.2018

[7].田密,李典庆,曹子君,方国光,王宇.基于贝叶斯理论的土性参数空间变异性量化方法[J].岩土力学.2017

[8].董冬冬.江苏沿海地区土性参数统计分析与随机特性研究[D].东南大学.2017

[9].文渊.舟山软土土性参数随机场研究[D].浙江海洋大学.2017

[10].董健.基于贝叶斯理论的土性参数特征值确定方法—解析解与软件开发[D].武汉大学.2017

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