[发明专利]锚杆容许抗拔力的可靠度确定方法

摘要

本发明涉及一种锚杆容许抗拔力的可靠度确定方法。根据锚杆抗拔试验的极限抗拔力决定锚杆容许抗拔力的传统方法是要除以安全系数K，K的取值没有考虑锚杆抗拔性能参数的变异性，结构安全的可靠度不能准确反映。本发明建立正态分布的数学模型，根据建立的数学模型，用锚杆抗拔性能参数的平均值来确定其数量等级，而其标准差或变异系数则可用来表示这个参数的波动程度；利用置信限估计法，计算锚杆抗拔性能参数的可靠度；确定安全系数，计算现场试验锚杆数量。本发明改变了沿用已久但含有人为因素的“安全系数”，能对锚杆容许抗拔力的可靠度进行更客观、更精确的估计。

主权项

锚杆容许抗拔力的可靠度确定方法，其特征子在于：由以下步骤实现：步骤一：建立数学模型：将锚杆抗拔力、锚孔壁的抗剪强度和有效锚固长度定义为锚杆抗拔性能参数，施工现场的锚杆抗拔性能参数均遵循正态分布；步骤二：计算锚杆抗拔性能参数的波动程度：通过以下计算求得锚杆抗拔性能参数的平均值，用来确定参数的数量等级，求得锚杆抗拔性能参数的标准差或变异系数，用来表示参数的波动程度：平均值标准差变异系数x_i为第i根试验锚杆的测定值；i依次为1、2、3……n；n为试验锚杆根数；步骤三：采用置信限估计法对锚杆抗拔性能参数进行可靠度估计：对于锚杆抗拔力、锚孔壁的抗剪强度，将置信上限取为+∞，即单侧置信限估计法：置信下限计算公式如下：t_α(n‑1)为概率为α、自由度为(n‑1)的t统计量，t分布表如下：1‑α为可靠度；对于有效锚固长度，采用双侧置信限，计算如下：步骤四：确定安全系数：对锚杆抗拔性能参数的平均值进行可靠度估计，然后根据锚杆抗拔强度的变异性及其保证率来确定安全系数；如锚杆抗拔强度保证率系数为W，则锚杆容许抗拔力[P]计算公式如下：令则K即为安全系数；W为保证率系数，与保证率的关系见下表：步骤五：现场试验锚杆数量的确定：利用公式估计需要的试验锚杆根数，以得到预先规定的精度；对于变异系数为C_V的子样，如果平均值需要一个1‑α可靠的区间,则所需的试验锚杆根数示于下表：。