1 引言
　　路基的沉降計(jì)算和預(yù)測(cè)在道路工程中有著十分重要的意義，解決軟基路堤沉降問題，是高速公路設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵所在。土體是在人類無力控制的條件下形成的，其性質(zhì)表現(xiàn)出很大的變異性川。大量試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)表明，土性參數(shù)的變異系數(shù)遠(yuǎn)比一般的人工材料大。在地基沉降計(jì)算方面，概率分析方法可以較好地反映地基土的不確定性。目前地基沉降可靠度分析方法主要有兩類 : 一是直接法進(jìn)行的沉降可靠度分析，但過于簡(jiǎn)單 ; 二是基于隨機(jī)有限元的地基沉降概率計(jì)算方法，理論比較復(fù)雜，不易掌握。所以，如何把現(xiàn)有的有限元軟件用于路基沉降的可靠度計(jì)算是很有實(shí)際意義的。
　　 ANSYS 是一個(gè)功能非常強(qiáng)大的有限元分析軟件。已經(jīng)有學(xué)者使用 ANSYS 的概率分析功能，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面做過研究。本文旨在運(yùn)用 ANSYS 的概率分析功能，對(duì)路基沉降可靠度進(jìn)行探討，并通過一個(gè)算例說明其方法的可行性。對(duì)其它工程的可靠性計(jì)算有一定的指導(dǎo)意義。
　　 2 可靠性計(jì)算理論
　　簡(jiǎn)言之可靠性就是指目標(biāo)值小于某一個(gè)允許值的概率，按可靠性理論中的功能函數(shù)建立方法，如基本變量由 X1 ， X2…… ， Xn 組成， Q 為基本變量的函數(shù)，功能函數(shù)可表示為
　　 Q=f （ X ） =u0-u （ X ）
　　式中， u0 為允許值， u 為計(jì)算值，在概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論中，極限狀態(tài)方程為
　　 f （ X ） =u0-u （ X ） =0
　　因而求解可靠性就是求極限狀態(tài)函數(shù) f （ X ） ≥0 的概率。
　　 3 模型建立及計(jì)算討論
　　 3.1 確定性模型
　　路基有限元模型如圖 1 所示，上部分為路堤，下部分為路基。路基的高度為 8m ，路基的長(zhǎng)度為 20m ，路堤的高度為 3m ，路堤頂半寬為 3m ，邊坡比為 1 ： 1 。采用 ansys 的 8 節(jié)點(diǎn) PLANE183 單元模擬，考慮其大變形影響。使用完全牛頓 - 拉弗森算法。

不考慮土體的排水固結(jié)，按總應(yīng)力法計(jì)算。采用Drucker-Prager模型描述土體的非線性，其屈服條件是廣義Mises準(zhǔn)則，其本構(gòu)關(guān)系如圖2和圖3所示。在D-P材料中用體現(xiàn)體積膨脹的大小，不考慮土體膨脹。模型計(jì)算參數(shù)見表1。







　圖4和圖5給了確定性模型y方向的位移云圖和等效應(yīng)力云圖。有此可知：路基的最大沉降為18.55cm；最大等效應(yīng)力為88169Pa。

3.2不確定性模型
　　由確定性分析的所有代碼組成.mac的分析文件，參數(shù)化分析文件的形成是可靠性分析中至關(guān)重要的一環(huán)，文件中要求包含完整的分析過程，APDL分析程序通過反復(fù)調(diào)用分析文件來求得所需的計(jì)算結(jié)果。
　　考慮密度與彈性模量的隨機(jī)性，設(shè)密度和彈性模量服均從正態(tài)分布。基本隨機(jī)變量見表2。……
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