تحلیل احتمالاتی نشست آنی شالوده‌ی مستطیلی بااستفاده از نرم‌افزار‌های مختلف قابلیت اعتماد

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 2، دوره 33، شماره 3 - شماره پیاپی 31، آبان 1399، صفحه 17-30   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v33i3.88206

نویسندگان

هادی فتاحی^* ؛ فاطمه جیریانی شراهی^* ؛ سام مهرنیا^*

دانشکده‌ی مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک.

چکیده

بررسی نشست در پی‌های سطحی با برعهده داشتن وظیفه‌ی انتقال نیروهای سازه به زمین، یکی از عوامل مهم در طراحی سازه‌ها می‌باشد. پارامترهای خاک به‌دلیل ماهیت غیرهمگن آن، دارای عدم قطعیت‌های زیادی هستند که صرف نظر کردن از آن‌ها در تخمین میزان نشست، ایراداتی را در تحلیل پایداری سازه وارد می‌کند. ازاین‌رو، امروزه استفاده از روش‌های قابلیت اعتماد با توانایی پذیرفتن عدم قطعیت‌ها و تحلیل پایداری مورد اطمینان مسائل ژئوتکنیکی، مورد استقبال قرار گرفته‌اند. در این تحقیق به‌منظور تخمین احتمال شکست ناشی از نشست آنی یک شالوده‌ی مستطیلی سطحی، از روش‌های مرتبه اول و مرتبه دوم قابلیت اعتماد و هم‌چنین شبیه‌سازی مونت‌کارلو کمک گرفته شد و تحلیل‌های مربوط به آن در نرم‌افزارهای RT و @Risk انجام شد. نتایج به‌دست‌آمده، حاکی از بالا بودن احتمال شکست مربوط به نشست شالوده (۵/۹٪) است. روش‌های مرتبه دوم و شبیه‌سازی مونت‌کارلو به‌دلیل خطی نبودن رویه‌ی حالت حدی، نتایج دقیق‌تری را ارائه می‌دهند. به‌علاوه تحلیل حساسیت متغیرهای تصادفی براساس بردارهای اهمیت نشان داد که بار وارد شده بر شالوده نقش مهمی در احتمال شکست دارد و پس از آن ضریب پواسون متغیرتصادفی بااهمیتی است.

کلیدواژه‌ها

احتمال شکست؛ نرم‌افزار RT؛ نرم‌افزار @Risk؛ نشست پی‌های سطحی

سایر فایل های مرتبط با مقاله

2-fatahi-edited.pdf

مراجع

1.  Casagrande, A. and Carillo, N., "Shear failure of anisotropic materials", Journal of Boston Society of Civil Engineers, Vol. 31, No. 4, pp. 74-81, (1944).

2.  Zeng, P., Jimenez, R., and Li, T., "An efficient quasi-Newton approximation-based SORM to estimate the reliability of geotechnical problems", Computers and Geotechnics, Vol. 76, No. pp. 33-42, (2016).

3.  Zhang, S., Zhong, L., and Xu, Z., "Reliability of foundation pile based on settlement and a parameter sensitivity analysis", Mathematical Problems in Engineering, Vol. 2016, No. 1 (2016).

4.  Ahmed, A. Y., Nowak, A. S., and Szerszen, M. M., Reliability Analysis for Settlement of Shallow Bridge Foundations, in IFCEE 2018. Vol. 1, Pp.463-473, (2018).

5.  Haldar, A. and Mahadevan, S., Probability, reliability, and statistical methods in engineering design. 2000: John Wiley.

6.  Li, H.-Z. and Low, B. K., "Reliability analysis of circular tunnel under hydrostatic stress field", Computers and Geotechnics, Vol. 37, No. 1-2, pp. 50-58, (2010).

7.  Sivakumar Babu, G., Srivastava, A., and Murthy, D. S., "Reliability analysis of the bearing capacity of a shallow foundation resting on cohesive soil", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 43, No. 2, pp. 217-223, (2006).

8.  Griffiths, D. and Fenton, G. A., The random finite element method (RFEM) in slope stability analysis, in Probabilistic methods in geotechnical engineering. 2007, Springer. p. 317-346.

9.  Griffiths, D. V. and Fenton, G., "Risk assessment in geotechnical engineering", John wiley&Sons, Inc, Vol. 1, No. 1, pp. 381-400, (2008).

10.       Li, D., et al., "A system reliability approach for evaluating stability of rock wedges with correlated failure modes", Computers and Geotechnics, Vol. 36, No. 8, pp. 1298-1307, (2009).

11.  Jha, S. K. and Suzuki, K., "Reliability analysis of soil liquefaction based on standard penetration test", Computers and Geotechnics, Vol. 36, No. 4, pp. 589-596, (2009).

12.  Xue, J. and Nag, D., "Reliability analysis of shallow foundations subjected to varied inclined loads", Geotechnical Safety and Risk. ISGSR 2011, Vol. 1, No. 1, pp. 377-384, (2011).

13.  Ching, J., et al., "Reliability-based design for allowable bearing capacity of footings on rock masses by considering angle of distortion", International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Vol. 48, No. 5, pp. 728-740, (2011).

14.  Chan, C. L. and Low, B. K., "Probabilistic analysis of laterally loaded piles using response surface and neural network approaches", Computers and Geotechnics, Vol. 43, No. pp. 101-110, (2012).

15.  Zevgolis, I. E. and Bourdeau, P. L., "Reliability and redundancy of the internal stability of reinforced soil walls", Computers and Geotechnics, Vol. 84, No. pp. 152-163, (2017).

16.  Johari, A. and Sabzi, A., "Reliability analysis of foundation settlement by stochastic response surface and random finite-element method", Scientia Iranica. Transaction A, Civil Engineering, Vol. 24, No. 6, pp. 2741-2751, (2017).

17.  Nazarzadeh, M. and Sarbishe-ee, S., "Probabilistic Analysis of Shallow Foundation Settlement considering Soil Parameters Uncertainty Effects", Open Journal of Geology, Vol. 7, No. 05, pp. 731, (2017).

18.  Shakir, R. R., "Probabilistic-based analysis of a shallow square footing using Monte Carlo simulation", Engineering Science and Technology, an International Journal, Vol. 22, No. 1, pp. 313-333, (2019).

19.  Park, H. and West, T., "Development of a probabilistic approach for rock wedge failure", Engineering Geology, Vol. 59, No. 3-4, pp. 233-251, (2001).

20.  Das, B., Principles of Foundation Engineering 8th Ed. Instructor. Vol. 201605. 2014: Nelson.

21.  Rowe, R. and Booker, J., "The elastic displacements of single and multiple underream anchors in a Gibson soil", Geotechnique, Vol. 31, No. 1, pp. 125-142, (1981).

22.  Chan, C. L. and Low, B. K., "Practical second‐order reliability analysis applied to foundation engineering", International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Vol. 36, No. 11, pp. 1387-1409, (2012).