《表2 土体参数及支护力的统计特征Ⅱ》

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《基于响应面法的挡土墙多失效模式可靠度分析》

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考虑土体参数及支护力的随机性，如表2所示，其余参数值分别为：土体高度H=8 m，地表荷载q=20 kN/m2，墙背竖直倾角α1=10°，土体水平倾角α2=10°，外摩擦角δ=0。基于挡土墙的多失效模式可靠度模型，采用响应面法求解了可靠指标。如图5所示，随着支护力均值μF递增，挡土墙的可靠指标β先非线性增大，达到最高点后再非线性减小。这表明支护力增大初期，此时挡土墙以主动坍塌破坏为主，其失效概率减小，可靠指标增大，而达到最高点后，支护力继续增大，此时挡土墙以被动挤出破坏为主，其失效概率增大，可靠指标减小。为了确保挡土墙的稳定性，以安全等级1即目标可靠指标β=4.2作为设计要求，可以得到挡土墙合理的支护力范围，如表3所示，以φ=20°为例，采用极限分析上限法所得到挡土墙的主动土压力为276kN/m，被动土压力为2 013 kN/m，那么不考虑土体参数及支护力的随机性，采用定值法所得到挡土墙的支护力范围为276～2 013 kN/m。但是考虑土体参数及支护力的随机性，基于多失效模式可靠度模型采用响应面法所得到挡土墙的支护力范围为845～1 088 kN/m，则明显缩小了支护力范围，从而显著降低了挡土墙的失效概率，增大了挡土墙的可靠指标。