单桩竖向极限承载力的灰色预测

【作者】 罗战友；

【导师】 刘明振； 董清华；

【作者基本信息】 西安建筑科技大学 ， 岩土工程， 2001， 硕士

【摘要】 单桩竖向极限承载力是桩基设计中的一个重要参数，单桩坚向静载荷试验是确定其竖向极限承载力的最基本的方法。但是，目前一些工程中的试桩不严格按照规范要求，使许多工程中的试桩并未达到真正的破坏，也就不能准确地得出单桩竖向承载力的极限值，本文针对这种情况提出了利用灰色系统理论中的预测方法来预测单桩的竖向极限承载力。 灰色系统是1982年由中国学者邓聚龙所创立的新型理论。本文结合对灰色系统理论的理解和实际的工程情况，在桩静载荷试验的Q-S曲线分类的基础上，首次提出了预测桩极限承载力的 SGM和 QGM模型。并用 FORTRAN90编制了相应的程序。 SGM模型适用丁“渐变型”桩的极限承载力的预测。本文根据西安地区大量的单桩静载荷试验的资料，提出了“渐变型”桩的终止加载标准，并在此基础上建立了 SGM模型和残差模型 RSGM。SGM模型是在原始数据1-AGO生成基础上形成的，能够动态地调整模型的误差，具有精度检验功能。通过典型工程举例分析了SGM模型的特点和在选取试验数据方面的要求。西安地区大量工程实例证实，用SGM模型预测的Q-S曲线和实测的Q-S曲线模拟的较好，能够达到工程精度的要求。 QGM模型是在对指数曲线规律分析的基础上，结合灰色理论提出的。本模型适用于“突变型”桩承载力的极限值预测。本文给出了QGM灰色模型的建模步骤，并给出了能提高预测精度的残差模型RQGM。通过典型的工程实例说明了QGM灰色预测模型的特点和在数据取舍方面的要求。采用QGM模型对西安地区的20项工程中“突变型”桩的极限承载力进行了预测，与实测值相比，其误差大部分在15%以内，效果令人满意。更多还原

【Abstract】 The nltimate bearing capacity of a single pile is an important parameter in pile foundationdesign.The field vertical load test of a single pile is the most basic method of determining theultimate bearing capacity of it.However,some tests do not meet the standard of the code.Thismeans that in many cases,the piles do not reach the failure.As a result,the exact value of ultimatebearing capacity cannot be achieved.In respact to this case,this paper proposes to predict it byGrey theory.Grey theory was established by Deng Julong in 1982.The writer combines the Grey theorywith engineering practice.On the presupposition of classification on Q-S curve of the verticalloading test of a sing pile,this paper puts forward SGM and QGM models respectively,andapplies them to practical projects.Their corresponding programes were writen in FORTRAN90language.SGM is fit for the prediction of ultimate bearing capacity of progressive failure piles.According to a lot of data on field static load tests in Xi’an,the paper proposes the ultimate-loading standard of then.By the standard,the writer proposes SGM and RSGM models.SGM isformed on basis of 1-AGO.This model can adjust its mistakes dynamically and checkedautomatically by itself.The typical project analyses the distinguishing feature of SGM and requirements in chossing test data.Many projects in Xi’an verified the similar result of practicalQ-S curve with the predicted one. It can satisfy the project requirement very well.QGM is raised on analysis of Index Law and Grey theory.This model is suitable for theprediction of successive failure piles.This paper offers the steps of building the model.and givesresidaul model RSGM that can increase the predicted precision.Its trait is clarified through a typical sample.In 20 projects its prediction error is below 15%,which testifies that the model hasrelatively high accuracy and can meet the practical need.更多还原