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洞察

深度基础的LRFD和ASD方法

布劳恩品牌图形
由摩根比赛,博士,P.E.|2021年6月8日

您有没有想过如何在深度基础上实施负载和阻力因子设计(LRFD)?或者为什么在所有工作中的所有州都没有标准LRFD方法,用于您所在的所有状态?在Br雷竞技好Newbee赞助商aun Intertec,我们熟悉如何在众多国家实施阻力因子和分析方法,包括但不限于:爱荷华州,堪萨斯州,路易斯安那州,明尼苏达州,密苏里州,北达科他州,南达科他州,德克萨斯州和威斯康星州。在本文中,我们将简要讨论LRFD和ASD设计方法之间的差异,并检查钻孔设计中三种州采用/校准电阻因子和设计方法。

LRFD与Asd.

岩土公路雷竞技的电竞比分网社区采用了联邦和国家资助项目的基础和边坡稳定性的使用;但是,大多数私人资助的项目仍然使用允许的应力设计(ASD)方法。LRFD使用负荷和电阻因子来限制基础负荷大于基础电阻的概率,而不是使用载荷和阻力因素,而是如图1所示。Officials (AASHTO) limits the probability of failure to 0.0003 (i.e., the failure region encompasses 1 failure in 3,500 structures).

图1.故障和可靠性指数的可能性(Allen,Nowak和Bathurst,2005)

一旦AASHTO在2004年采用了基金会和斜坡的LRFD,每个国家都需要采用联邦抵抗因素或校准自己的抵抗因素,以获得对某些公共项目的联邦资金。下面,我们展示了德克萨斯州德克萨斯州,密苏里州和明尼苏达州的钻井轴轴力因子的广泛概述,这是布劳恩Intertec运作的三个国家的三个国家。雷竞技好Newbee赞助商

明尼苏达州

明尼苏达州交通部(MNDOT)规定了在明尼苏达州的深基础设计中使用AASHTO出版物提供的抵抗因子的使用,除非使用MPF12动态驱动公式进行驱动桩。基于表1中AASHTO的分析方法和土壤类型,总结了钻井轴的岩土轴向抗压阻力的阻力雷竞技的电竞比分网因素。

表1.钻井轴推荐的岩土电阻因子(由AASH雷竞技的电竞比分网TO LRFD桥梁设计规格,第9版,表10.5.5.2.4-1)

密苏里州

In the Missouri Department of Transportation (MoDOT) Engineering Policy Guide (EPG), MoDOT recommends determining the resistance factors based on the mean soil property (i.e., undrained shear strength for clay soils, blow count value for sand soils, or uniaxial compressive strength in rock), the coefficient of variation (COV) of the soil property, and the type of bridge. In general, as the variability of the site and/or soil properties increase, the resistance factors decrease, see Figure 2. In addition to the state-calibrated resistance factors, MoDOT EPG recommends using the alpha method, per Reese, et al. (2006), to evaluate the nominal unit side resistance with alpha (a) calculated as in Eq. 1, where is the mean undrained shear strength of the soil layer.

作为一个数值示例,对于具有1,000磅/平方英尺(PSF)的平均未染色的剪切强度的粘土层和250psf的位点标准偏差,COV将为0.25。对于一条大道的桥梁,使用图2的α方法的电阻因子为0.57。此外,使用alpha方法和模式EPG 751.37中的电阻因子,层的标称和因子单元侧电阻为750 psf和427.5 psf。

图2.凝固土壤中钻井轴的单位侧电阻的电阻因素(图751.37.3.6.1在Modoot EPG 751.37中)


德克萨斯州

德克萨斯州交通部(TXDOT)基于德克萨斯锥渗透(TCP)数据和/或实验室数据的钻井轴和桩参数的设计。TCP测试是一种原位测试方法,使用锤子将3英寸直径的锥形进入土壤或岩层。总打击计数(nTCP.)在初始座位增量之后将锥体驱动到12英寸的穿透所需的熔断​​数。在硬质材料(即僵硬/致密的土壤或岩石),nTCP.价值是每100次搅拌锥体的渗透。TXDOT岩雷竞技的电竞比分网土工程手册提供了基于N的允许皮肤摩擦和点轴承的相关性TCP.(见允许皮肤摩擦的图3)。然而,允许的皮肤摩擦值具有至少2的安全性(FS)的一个因素,其应用于相关性,仍然指的是评估失败风险的ASD方法。

例如,瘦粘土(Cl)土壤层,具有nTCP.每12英寸的30次较小的值具有每平方英尺0.5吨的允许皮肤摩擦[TSF](1.0 kips每平方英尺[KSF]),FS为2.一般参考,具有30个吹入的NTCP的CL土壤基于S的TXDOT关系,在何处的TXDOT关系中具有欠载剪切强度约为1 TSF是TSF中不介绍的剪切强度。

图3.允许的皮肤摩擦a)土壤和b)僵硬/致密土壤或岩石(图5-1和5-3在Txdot岩土工程中,7月2020日期)雷竞技的电竞比分网

这三个州展示了基于ASD和LRFD方法设计设计深层基础的实践范围,只为一种类型的深基础。雷竞技好Newbee赞助商Braun Intertec可以帮助您使用任何一种方法来导航深基础设计,因为它最适合您的项目。要了解有关地面运输项目的深度基础的更多信息,您可以注册我们的Live Webinar到桥梁及以后!深度基础和地面运输项目于6月10日。我们希望你加入我们!


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