تحلیل قابلیت اعتماد ظرفیت باربری شمع در خاک‌های رسی با استفاده از نمونه گیری مونت‌کارلو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشجوی دکترای خاک و پی - دانشکده مهندسی عمران- دانشگاه صنعتی شریف- تهران- ایران

چکیده

شمع‌ها یکی از مهمترین سیستم‌های فونداسیون در ژئوتکنیک هستند. در سال‌های اخیر، طراحی و تخمین ظرفیت باربری محوری آن‌ها براساس مشخصات خاک پیشرفت قابل ملاحظه‌ای نموده است. ماهیت پیچیده‌ی رفتار خاک و عدم قطعیت‌های ذاتی آن، باعث شده است تا مقادیر ظرفیت باربری در روش‌های تخمینی مختلف با فرضیات ساده کننده‌ای همراه باشد. استفاده از این فرضیات ساده کننده، موجب شده تا محدوده ظرفیت باربری، تغییرات مشخصات ذاتی خاک و خطاهای مدل در روش‌های مختلف، گسترده باشد. آزمایش نفوذ مخروط(CPT) یکی از پرکاربردترین آزمون‌های برجا برای تعیین مشخصات خاک بوده که به دلیل شباهت مکانیزم آن با سیستم‌های فونداسیون شمع، تخمین ظرفیت باربری شمع براساس داده‌های CPT، یکی از رایج‌ترین کاربردهای این آزمون به حساب می‌آید. در این پژوهش ابتدا با استفاده از داده‌های جمع آوری شده‌ برای 62 مورد عملی از آزمایش‌های بارگذاری شمع در خاک‌های رسی به همراه پروفیل داده‌های آزمایش نفوذ مخروط متناظر آن، مدلی برای پیش‌بینی ظرفیت باربری محوری شمع ارائه و سپس با استفاده از مفاهیم قابلیت اعتماد، مدل پیش‌بینی شده با سایر روش‌های تخمینی مقایسه می‌شود. به‌منظور ارزیابی قابلیت اعتماد مدل پیشنهادی از روش نمونه گیری مونت کارلو استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد رابطه‌ی پیشنهاد شده در این تحقیق، به همراه روش‌های UniCone و اشمرتمن از بیشترین مقدار دقت و قابلیت اعتماد برخوردار هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Reliability analysis of pile bearing capacity in clayey soils based on Monte Carlo sampling

نویسنده [English]

  • Mohammad Javad Mashin chian
Ph.D Candidate in Geotechnical Engineering, Faculty of Civil Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Pile foundations are one of the most important foundation systems in geotechnical engineering. The design of pile foundations and the estimation of pile bearing capacity have been improved considerably over the years. However, due to inherent soil uncertainties and disturbances, most theoretical approaches have been mainly based on assumptions and simplifications. Resulting in a wide range of bearing capacity values, different design methods establish the existence of inherent soil variability and model error in bearing capacity prediction. The cone penetration test (CPT) is considered as one of the most useful in situ tests for the characterization of soil. Due to the similarity between the cone and the pile, estimation of pile capacity from CPT data is among its most common applications. This paper proposes a model for predicting the bearing capacity of piles in clayey soils using data that were collected from 62 practical cases of pile loading tests and the corresponding cone penetration tests. The reliability of proposed model was compared with other methods suggested in the literature. In order to evaluate the reliability of the proposed model, Monte Carlo sampling method was used. Results show that the proposed model in this research together with UniCone and Schmertmann methods have the highest accuracy and reliability.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pile Bearing capacity
  • cone penetration test (CPT)
  • Monte Carlo Sampling
  • Reliability Method
  • Probabilistic Regression Model