Application the random finite element method to analysis of strip footingbearing capacity random variability factor

Abstract

Autorzy podjęli próbę analizy nośności granicznej, uwzględniającej zmienność parametrów podłoża przy zastosowaniu Losowej Metody Elementów Skończonych. Do obliczeń wykorzystano niezagłębiony fundament pasmowy, posadowiony bezpośrednio na nieważkim gruncie spoistym. Dzięki temu dokonano redukcji wzoru na nośność według Terzaghi'ego i stosując serię symulacji Monte Carlo wyznaczono pierwsze dwa momenty nośności granicznej. Ponadto powyższe analizy prowadzono przy założeniu zróżnicowanej skali fluktuacji parametrów podłoża w kierunku pionowym oraz poziomym (uwzględnienie anizotropii) oraz podjęto próbę odniesienia się do możliwości zaistnienia najgorszego przypadku skali, dla którego nośność graniczna byłaby najmniejsza.Accepting specified soil properties to a designing process plays a vital role in safety of foundations. Taking this problem into consideration the authors tried to analyse bearing capacity predictions, involving random soil properties, by the random finite element method (RFEM). The analysis has been confined itself to a strip surface footing on the weightless cohesive subsoil. The soil properties have been modeled by lognormal cohesion random field and specially selected friction angle random field of bounded distributions. The numerical computations have been carried out by the finite element method in conjunction with Monte Carlo simulations. They have resulted by the first two statistical moments of bearing capacity. Moreover this analysis have shown the importance of the correlation length values as well as its changes in horizontal and vertical direction on bearing capacity predictions. At the end the authors try to relate to the worst case of correlation length to which bearing capacity is the lowest