基于响应面法和重要性抽样的杆塔掏挖基础抗拔可靠性分析

周佳成 丁士君 李镜培，* 杨文智

（1.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；2.北京工业大学建筑工程学院，北京100124；3.中国电力科学研究院有限公司，北京100055）

0 引 言

杆塔掏挖基础是利用机械或人工在天然土中直接挖（钻）成所需要的基坑，将钢筋骨架和混凝土直接浇注于基坑内而成型的杆塔基础，如图1所示。杆塔掏挖基础由于弃土弃渣少、水土流失量少、对环境影响小等优点被广泛应用于山区丘陵中地质条件较好的地区。

杆塔基础作为输电杆塔的直接支撑，其可靠性直接关系到整个输电线路的安全，但现行的杆塔基础设计规范只是将工民建规范中的分项系数直接套用过来，未作系统的分析工作［1］。实际上杆塔基础的控制工况多为上拔工况，而工民建基础的控制工况多为下压工况；此外，前者是由活载起控制作用，而后者通常是由恒载起控制作用，这表现在前者的荷载效应比ρ（活载效应标准值/恒载效应标准值）为3.3～8.3［2］，后者的荷载效应比为0.2～1。因此，直接套用工民建规范是不合适的。

图1 掏挖基础模型及剖面图Fig.1 Model and section of excavated foundation

国际上对杆塔基础可靠性的研究可追溯至上世纪九十年代，且已形成较为系统的分项系数设计 法 。 DiGioia 和 Rojas-Gonzalez［3-4］基 于 RBD 法（Reliability-Based Design）分析了杆塔基础的可靠性，得到了总荷载分项系数和总抗力分项系数。Phoon 等［5-7］结合输电线路基础的特性，基于校准法提出了多分项系数设计法。我国对于杆塔基础可靠性研究起步较晚，相关研究成果较少，鲁先龙等［8-9］、徐彬等［10］、张子富等［11］做了一些有益的尝试，但仍不能满足分项系数设计法的需要。……