土体物理力学参数的数据库开发及其相关性和概率统计分析

摘要

在岩土工程研究及工程建设中积累了大量的土工试验数据和观测数据，这些数据对后来的施工和设计有着重要的参考价值，以前由于缺少工具而难以进行大规模的统计、分析。数据库程序为收集整理这些数据并加以研究提供了一个很好的方法。在数据库的基础上对这些土工数据进行数理统计方面的研究无论对传统设计方法还是可靠性设计都有重要的参考价值。 本文收集、整理了17个工程勘察报告中约120000个土工试验参数，用SQL和VB语言初步建成了土体数据库系统。该系统能方便地实现对数据的存储、查询和管理。对于登陆数据库系统的使用者，采用不同的用户身份登陆以赋予其不同的权限。 在已经建立的数据库上，本文以华东地区的土性参数作为研究重点，作了几方面的分析研究： 首先研究了土性参数间的相关关系。对物理指标含水量～孔隙比、含水量～湿密度、孔隙比～湿密度、液限～塑限作了一元线性回归；对华东地区粉质粘土的压缩系数、压缩指数和含水量、湿密度、孔隙比及塑性指数作了一元线性回归；对华东地区所有土类的压缩系数、压缩指数和物理性质参数用系数迭代法和最小二乘法作了多元线性和非线性回归，并对两种方法得到的回归结果作了比较；作了快剪强度指标和固结快剪强度指标关于孔隙比和塑性指数的一元线性回归和多元线性及非线性回归；对无侧限抗压强度的自然对数值和孔隙比、液性指数、液限及塑限作了一元和多元线性回归，并用其它工程的参数对回归方程进行了检验。 其次，对华东地区8个工程场地的土性参数按照液限和塑性指数的大小重新分为低液限粉土、低液限粘土、高液限粉土和高液限粘土四类。统计了物理性质参数和力学性质参数的变异系数。 最后，将扬子巴斯夫工程粉质粘土的物理指标和压缩性指标按照埋深分为三组，计算了不同深度上粉质粘土的物理指标和压缩性指标以及所有深度上抗剪强度指标的特征统计量；然后用正态分布、对数正态分布和极值I型分布对各指标进行概率模型拟合并用χ2法对拟合优度进行了检验。在得到概率模型之后，结合压缩系数的估计值说明了用Bayes方法进行参数优化的过程和效果。希望本文所做的工作能对积累岩土工程地区性资料和岩土工程可靠性研究起到积极的作用。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章土性参数数据库系统

第三章土体物理力学参数的相关性分析

第四章土体物理力学参数的变异性

第五章土体物理力学参数的概率分布模型

第六章总结与展望

参考文献(References)

致谢