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申请/专利权人：中南大学

摘要：本发明公开了一种基于非概率鲁棒可靠度的钻孔灌注桩稳定性设计方法，属于岩土工程结构的非概率稳定性设计技术领域。该方法包括采用嵌套凸集模型对砂土地层的不确定参量进行量化处理；通过钻孔灌注桩稳定性分析控制方程得到描述钻孔灌注桩稳定性的性能函数；根据性能函数的响应值与临界值之间的关系构建鲁棒函数；基于构建的鲁棒函数，将钻孔灌注桩失稳前可容许不确定参量变化的最大波动幅度值定义为鲁棒可靠指标；选择合理的决策变量以获得鲁棒可靠指标变化规律，为钻孔灌注桩稳定可靠程度的评判提供依据。该方法采用非概率可靠度分析解决实际问题；面对不确定性因素影响时，具备主动抵抗能力，同时自主提高抗扰程度。

主权项：1.一种基于非概率鲁棒可靠度的钻孔灌注桩稳定性设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，采用嵌套凸集模型对砂土地层的不确定参量进行量化处理，不确定参量包括砂土地层对应的内摩擦角φ和粘聚力K，嵌套凸集模型由以下方法获得：将摩擦角φ和粘聚力K的平均值作为非概率条件下两个不确定参量各自对应的名义值，得摩擦角φ和粘聚力K的嵌套凸集量化模型： （1）式中，为不确定参数，体现不确定参量的波动幅度；K和均为不确定参量的向量表示，分别对应这两个不确定参量的未知真实值[φ，K]与已知名义值；步骤S2，通过钻孔灌注桩稳定性分析控制方程得到描述钻孔灌注桩稳定性的性能函数，钻孔灌注桩稳定性分析控制方程由下式表示： （2）式中，B为钻孔灌注桩直径，a，b为载荷位移模型中的曲线拟合参数，为允许位移；其中： （3） （4）式中，为有效水平应力系数，为静止土压力系数，为砂层有效摩擦角，为沿砂土地层深度的平均垂直有效应力，D为钻孔灌注桩深度；其中： （5）式中，和为形状修正系数，和为深度修正系数，和为各承载能力系数的刚度修正系数，为砂土体单位重量；其中： （6） （7） （8）式中，为水的单位重量，为钻孔灌注桩对应混凝土材料的单位重量；得到描述钻孔灌注桩稳定性的性能函数，具体包括：将轴向压缩载荷视为钻孔灌注桩临界标准值，内摩擦角φ和粘聚力K组成不确定性向量，通过式（2）得到描述钻孔灌注桩稳定性的性能函数： （9） （10）式中，为轴向压缩载荷，设置为50年重现期负荷，将其作为临界满意值，表明钻孔灌注桩不失稳时，性能函数对应的最大可接受值；步骤S3，根据性能函数的响应值与临界值之间的关系构建鲁棒函数；步骤S4，基于构建的鲁棒函数，将钻孔灌注桩失稳前可容许不确定参量变化的最大波动幅度值定义为鲁棒可靠指标；步骤S5，选择合理的决策变量以获得鲁棒可靠指标变化规律，为钻孔灌注桩稳定可靠程度的评判提供依据。

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