小型钢框架劲性水泥土挡墙的复合刚度研究

小型钢框架劲性水泥土挡墙在荷载作用下的工作机理尚未明确,且基坑工程涉及较多不确定因素,需要进行可靠度分析。开展集中荷载作用下悬臂梁试验,分析试件的荷载-型钢应力曲线、荷载-挠度曲线,确定试件的复合刚度代表点,考虑物理、几何、静力平衡三方面条件对代表点进行综合分析,提出试件的复合刚度计算方法。再结合实例,基于MATLAB进行刚度和稳定性方面的可靠度分析,利用蒙特卡洛法、JC法和窄界法等计算其在不同失效模式下的失效概率和系统失效概率。结果表明:1)复合刚度理论计算值与实测值相差14.29%;2)可靠度分析发现,倾覆破坏和顶部位移过大的失效概率较大,体系蒙特卡洛法所计算失效概率处于窄界法所计算失效概率范围内。提出的复合刚度计算方法能够为该支护结构刚度的可靠度分析提供依据,倾覆破坏和顶部位移过大是其主要失效模式。研究成果对于小型钢框架劲性水泥土挡墙的设计和应用具有一定的指导意义。