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关于岩土工程中设计理论的探讨

文档名称:关于岩土工程中设计理论的探讨
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上传者:erer
添加时间:2019/05/21
内容摘要:
?2
2016年2月
设计
关于岩土工程中设计理论的探讨
胡春明
(中港港湾工程有限责任公司,北京100027)
[摘要]通过查阅岩土工程设计理论,分析其适用范国,并对比现行有关规范,发现规范间的不一致。
因此,本文对岩土工程的设计理论进行相关探讨,以期为相关行业人员提供備鉴。
关键词]岩土工程;设计理论;探讨
文章编号:2095-4085(2016)02-0054-02
在牙买加南部公路设计中,对于一些岩土工程决定于两个随机变量的均值及其分布,其明确给出
如边坡、挡墙等均采用安全系数法,美国咨询工程师失事的概率,然后通过经济、技术等风险分析,给出
对此提出疑问,表示美国工程界均采用分项系数法。合理的设计值。
在可靠度理论已非常成熟的情况下,为何岩土工程
在下图两种情况中,正态分布的荷载和抗力
中仍采用看似“落后”的安全系数法?在中国工程者中值相等,按安全系数法,两种情况的安全系数相
技术突飞猛进的大背景下,中美规范难道真的有质等;但是按分项系数法,第一种情况失事的概率明显
的差距?带着这些疑问,笔者进行了一番考证。
比第二种情况大,即结构可靠度不一致。由此可以
1三种设计理论的理解
看出安全系数法的缺陷性,分项系数法相对更合理,
更科学。
目前,在工程设计中关于强度和稳定的计算方
法,有三种类型:容许承载力法、安全系数法分项系
数法。其对应表达式分别为:
容许承载力法:p≤f。
安全系数法:p≤f/K
寒影面积表不5>天事的率
分项系数法:S≤R;S=rsk;R=R/rR
式中,P为荷载标准值,f。为容许承载力,。为极限
承载力,K为安全系数,S为荷载效应,S为抗力,,
和ra分别为荷载效应和抗力的分项系数。
在极限状态设计理论中,有两种极限状态,即承2分项系数法在岩土工程中的局限性
载能力极限状态和正常使用极限状态。容许承載力
在工程实践中,曾有一种观点,认为工程问题可
法是一种正常使用极限状态;安全系数法和分项系以精确解决,比如钢篤能承受多少荷载是一个准确
数法,均对应承载能力极限状态。现以地基基础为的数据,依次类推,工程问题非对即错,中间没有模
例,以基础相关规范进行论述。容许承载力是确保糊地带,更“科学”的分项系数法,也一定会取代“落
地基不发生剪切破坏而失稳,同时又保证建筑物沉后”的安全系数法。正如本项目美国咨询工程师自
降不超过允许值的最大荷载。在《建筑地基基础设诩的美国工程界已经不采用安全系数法了,爱暗示
计规范》(CB50007-2011)中,这一承载力是采用着中国工程技术标准落后。事情果真如此吗?
控制地基中塑性区发展的修正法计算的,也可采用
如前所述,分项系数法是建立在大量数据统计
静荷载试验对应时的荷载。安全系数法中,承载力分析基础上的,统计样本越庞大,结论越准确。如钢
特征值,即为静荷载试验的极限承载力除以安全系筋抗拉强度,通过多次抗拉试验,取得钢筋强度的随
数2而得。分项系数法中,是将荷载标准值乘以
机分布,运用一定统计理论,即可确定该型号钢筋的
个大于1的分项系数,抗力的标准值除以一个大于强度。但对于地基承载力,仍然可以采用这种方法
1的分项系数。对于随机分布的荷载S和抗力R,吗?答案显然是否定的,人们不可能在地基的同
荷载大于抗力而失事是一个随机事件,破坏的概率点做许多次荷载试验;不同点的(下转第56页)
万方数据
设t
CREATE LLVING
环境温度变化具有良好的适应性,夏季,屋面温度为后,经过滲透作用、植物作用及微生物作用等,可对
20~25摄氏度,可有效控制屋面老化变形,延长建雨水起到过滤净化作用,其在净化过程中,生成部分
筑物寿命;冬季,绿色屋顶则可发择保温效应;绿腐殖质,可被植作为营养物质予以吸收,从而形成
色屋顶对雨水可起到截留作用,以降低雨水径流总个微生态循环;(2)控制洪满风险。一方面,雨水经
量,并吸收部分雨水作为循环资源;绿色屋顶可消耗过转换作用成为地下水资源;另一方面,可缓解排水
部分二氧化碳,并吸附少量灰尘,对空气产生净化作管道压力,防止雨水沉积造成洪涝
3.2透水铺装
4结语
透水铺装系统由土基、墊层、基层、过滤层及面
综上所述,海绵城市将成为城市化建设发展的
层构成,其可有效降低径流流量,使兩水迅速渗透,重要方向之一,其对环境具有良好的亲和力,并且与
降低洪涝风险。其吸收的雨水经过再处理,可循环“可持续发展”相关要求相契合。因此,海绵城市必
利用,以补充城市水资源供应量;透水铺装可预防积然会在城市发展过程中拥有更大地发展空间。
水;透水铺装可降低路面温度,使道路寿命得以延
参考文献

3.3下沉式绿地
[1]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科
下沉式绿地涵盖范围较广,如渗透塘、雨水湿地
技,2015,(1):11-18
等设施均属于下沉式绿地范畴。下沉式绿地可发挥[2]车牛泉,长坤,陈丹,等海绵城市理论与技术发展沿
以下功能:(1)净化雨水。当雨水流入下沉式绿地
革及构建途径[丁.中国园林,2015,(6):1-15
(上接第54页)荷载试验结果,离散性亦非常大,并主管部门各自为政、缺少协调外,也有设计理论混淆
不能构成地基的一个统计样本。没有统计分析数的因素。
据,分项系数法即无法实现
造成这种情况的原因,是因为岩土工程的特殊
4结语
性,其主要有:(1)岩土材料性质的复杂性;(2)岩土
设计理论中有容许承载力法、安全系数法和分
材料分布的不确定性;(3)地下水对土质的影响不项系数法三种类型。容许承载力对应正常使用极限
致:(4)现场与实验室岩土指标的不一致;(5)岩状态,安全系数法和分项系数法对应承载能力极限
土理论的不确定性。这些特点使分项系数法在岩土状态。其中分项系数法最合理,但由于岩土工程的
工程中的应用产生了很大困难,但随着科技的发展、特殊性,这一方法目前无法全面取代安全系数法。
资料的积累,分项系数法能否突破现有局限性,并最此外各规范标准的设计方法不一致,各部门在制定
终取代安全系数法,笔者不敢安下定论。
规范时应协调一致。
3中国现行有关技术标准中的不一致参考文献:
在我国现行有关规范中,规范之间存在不ー致[1]《工程结枃可靠性设计统一标准》(GB50153-2008)
性,为工程技术人员造成一定困扰。如《建筑边坡
[M].中国建筑工业出版社.
工程技术规范》(GB5030-200)中储杆(索)采用[2]《建筑地基基础设计规范)(CB5000-201)[M].中国
分项系数法;而《铁路路基支挡结枃设计规范》(TB
筑工业出版社
10025=2006)中锚杆挡土墙采用安全系数法。又如
[3]《建筑边坡工程技术规范》(CR50330-2002)[M].中国
建筑工业出版社.
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JGD63-2007)
[4]《公路桥酒地基与基础设计规范》(JIGD63-2007)
中单桩轴向承载力为容许值(即容许承载力法);
[M].人民交通出版社
《建筑桩基技术规范》(JCJ94-2008)中单桩竖向
[S]《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2006)[M].
承载力采用安全系数为2的特征值(即安全
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