نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

تحلیل قابلیت اعتماد ظرفیت باربری پی روی توده سنگ با استفاده از روش مونت کارلو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استاد گروه مهندسی عمران دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران.
2 دانشجوی دکتری مکانیک خاک و پی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران.
چکیده
از جمله گزینه‌های محتمل برای احداث فونداسیون سازه‌های عظیم می‌توان به پی های واقع بر روی توده‌سنگ اشاره کرد. ظرفیت باربری این نوع از فونداسیون‌ها از جمله مسائل مهم مورد توجه مهندسین است که به واسطه ماهیت غیر همگن توده‌سنگ و عدم قطعیت پارامترهای آن، ضریب اطمینان نمی‌تواند منطقاًو تنهایی در تجزیه و تحلیل این گونه مسائل مورد اتکا قرار گیرد. از طرفی مطالعات جدید نشان می‌دهد که قضاوت بهتر در مورد پایداری سازه بایستی متکی بر ضریب اطمینان و احتمال شکست به طور توأم باشد. این مسئله ضرورت استفاده از روش‌های قابلیت اعتمادپذیری را نشان می‌دهد. در این مقاله با در نظر گرفتن یک پی روی توده‌سنگ به عنوان مطالعه موردی و نسبت دادن دامنه‌ای از مقادیر محتمل برای پارامترهای مؤثر، قابلیت اطمینان ظرفیت باربری فونداسیون بررسی شده است. نتایج مطالعات، نشان دهنده این موضوع است که در صورت استفاده از روش های اطمینان پذیری، خروجی طراحی قابل اعتمادتر و سازه‌ها علاوه بر حفظ پایداری و ایمنی از نظر اقتصادی به صرفه‌تر خواهد شد.
کلیدواژه‌ها

[1] LRFD Design and Construction of Shallow Foundations for Highway Bridge Structures. )2010(. NCHRP report 651, Washington DC.
[2] Fenton, G.A. et al. (2015). Influence of embedment, self-weight and anisotropy on bearing capacity reliability using the random finite element method. Computers and Geotechnics, 67, 229–238.
[3] Yazhou, Xu. & Guoliang, Bai. (2013). Random buckling bearing capacity of super-large cooling towers considering stochastic material properties and wind loads. Probabilistic Engineering Mechanics, 33, 18–25
[4] Shahin, M. A. & Cheung, E. M. (2011). Probabilistic Analysis of Bearing Capacity of Strip Footings. Proceeding of ISGSR.
[5] Suchomel, R. & Mašín, D. (2011). Probabilistic analyses of a strip footing on horizontally stratified sandy deposit using advanced constitutive model. Computers and Geotechnics, 38, 363–374.
[6] Thomas, M. & Tina, K. (2011). Reliability analysis of the bearing failure problem considering uncertain stochastic parameters. Computers and Geotechnics, 37, 299–310.
[7] Cherrubini & et al. (2009). Application of Random Finite Element Method to Bearing Capacity Design of Strip Footing. Journal of GeoEngineering, 4(3), 103- 112.
[8] Dasaka, S. & Rao, R. (2005). Reliability analysis of allowable pressure of strip footing in spatially varying cohesionless soil. Proceeding of ICOSSAR, Rotterdam.
[9] Phoon, K. & Kulhawy, H. (2003). Evaluation of model uncertainties for reliability-based foundation design. Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering, Millpress, Rotterdam, ISBN 90 5966 004 8.
[10] fenton, A. & Griffiths, D.V. (2002). Bearing Capacity of Rough Rigid Strip Footing on Cohesive Soil: Probabilistic Study. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 128(9), 743-755.
[13] Wyllie, D.C. (1999). Foundations on Rock. FN spon, London.
[14] Hoek, E. (2007). A Brief History of the HoekBrown Failure Criterion,. Soils and Rocks, 2, 23-35.
[15] fenton, A. & Griffiths, D.V. (2008). Risk Assessment in Geotechnical Engineering. John Wiley & Sons. ISBN: 9780470178201
[16] Beacher, G.B. & Christian, J.T. (2003). Reliability and Statistics in Geotechnical Engineering. John Wiley & Sons. ISBN: 978-0-471-49833-9
[18] Christian, J.T. & Beacher, G.B. (1992). Reliability and Probability in Stability Analysis. ASCE, Geotechnical Spatial Publication. 1071 – 1111
[19] Subra, A. (2012). Probabilistic Analysis and Design of Strip Foundations Resting on Rocks Obeying Hoek–Brown Failure Criterion. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 49, 45–58.
[21] Mehmet, S. (2010). Estimating rock mass properties using Monte Carlo simulation: Ankara andesites. Computers & Geosciences 36, 959–969.
[22] Beacher, G.B. (1982). Statistical methods in site characterization. Santa Barbara. California. 463-492.