基于拉丁超立抽样桩基沉降概率有限元法研究

董志高¹，吴继敏²，董平³，丁向东⁴

1. 南京南大岩土工程技术有限公司2. 河海大学3. 南京大学地球科学系4. 江苏建苑岩土工程勘测有限公司

摘 要：概率设计方法与有限元相结合分析桩土相互作用问题,可利用已有的有限元程序而直接调用,使桩土相互作用问题计算结果更加可靠。基于拉丁超立抽样和直接抽样方法对桩基沉降的蒙特卡洛概率有限元法进行应用研究。计算结果表明:拉丁超立抽样仅需要较少的抽样点即可达到较高的结果精度要求,结果要优于直接抽样方法;桩顶及桩端沉降服从三参数对数Logistic分布,桩端阻力服从正态对数分布,而桩身变形服从三参数Gamma分布;内摩擦角、膨胀角、土层弹性模量是影响桩顶沉降的主要因素,占70%左右;内摩擦角和膨胀角是影响桩端阻力的主要因素;桩顶沉降、桩端沉降与土层参数取值负相关,与桩身材料参数表现出很弱的相关性。采用拉丁超立抽样进行蒙特卡洛概率有限元分析抽样点分布,试验次数少,离散性小,计算结果精度高,可以节省大量的计算时间。可靠度分析计算结果可为桩基设计提供设计依据。

关键词：拉丁超立抽样;直接抽样;桩基沉降;概率统计;