考虑空间变异黏土特性的斜坡条形基础概率破坏包络线研究

《Scientific Reports》：Stochastic V-H-M failure envelopes of strip footings on spatially varying clayey slopes with nonstationary characteristics

　　

摘要

在各种环境和运营条件下，浅基础会受到组合荷载的作用。传统的浅基础设计往往忽视土体性质的固有空间变异性，导致得出的破坏包络线要么不够保守，要么过于保守。当存在非平稳土体特性和斜坡地基条件时，这一局限性变得更加突出，这些因素会在不同荷载组合下引入显著的不确定性。为解决上述问题，本研究探讨了位于空间变异黏土斜坡上条形基础的概率破坏包络线，该斜坡的平均不排水抗剪强度随深度线性增加。针对不同的荷载组合，考虑了平稳和非平稳土体条件。系统地考察了关键影响因素的影响，包括坡角、基础位置、相关长度、变异系数和强度梯度。结果表明，变异系数和相关长度显著影响破坏包络线的大小和形状，而强度梯度参数的影响则相对较小。此外，发现荷载分量的方向也在改变破坏包络线方面起着关键作用。文中还给出了基于确定性安全系数的分析与基于失效概率的随机分析之间的对比评估。