新型支挡结构“折板桩挡土墙”及其设计计算方法

发布时间：2017-09-09 05:32

  本文关键词：新型支挡结构“折板桩挡土墙”及其设计计算方法

  更多相关文章： 新型支挡结构 折板桩挡墙 折板结构 屈曲失稳 斜桩

【摘要】：针对无放坡条件的高填方边坡,传统桩板墙支护结构体系具有支挡力大、对环境破坏小、施工技术成熟等特点。就目前边坡工程来说,桩板墙支挡结构体系已经成为解决高、大、疑难边坡问题的主要支护体系。虽然桩板墙体系已经成为比较成熟的支护结构体系,但是同样有很多问题有待于解决,首当其冲的就是成本高。论文针对“无放坡空间、无锚拉条件”的地质情况,分析了桩板墙、斜锚索预应力锚拉桩、门架式双排桩等传统支护结构所存在的不足,提出新型的支挡结构——折板桩挡土墙。针对提出的折板桩挡土墙,论文进行了以下几个方面的研究:(1)构建了折板桩挡土墙支护体系,其由上部传统挡土墙、中部折板结构和下部桩基础三部分组成。通过拉开前后桩柱间距使折板结构形成一刚度极大的组合梁体系,将传统抗滑桩受弯承载模式转换为受拉压承载模式。通过设置上部传统挡土墙和将下部桩基前桩设为斜桩来降低结构后桩柱中内应力。(2)建立了折板桩挡土墙的计算模型,其横截面设计按照悬臂梁模型进行,纵截面设计按照连续梁模型进行。(3)折板是否会发生屈曲失稳破坏直接关系到折板结构能否以组合梁的形式发挥承载作用,本文根据小挠度弹性薄板理论采用能量变分法推导出了折板屈曲失稳的临界屈曲荷载,并用大型有限元分析软件Ansys验证理论推导的正确性。(4)本文从理论及有限元两方面对结构内应力进行了分析,验证了结构各部分的结构效应,并初步提出了一套工程设计方法。另外,最后本文通过工程算例对比分析了折板桩挡墙的经济性,为该新型支挡结构的工程设计和后续学术研究提供参考。
【关键词】：新型支挡结构 折板桩挡墙 折板结构 屈曲失稳 斜桩
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU476.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 问题的提出9-11
• 1.3 研究主要内容与技术路线11-12
• 1.3.1 研究主要内容11-12
• 1.3.2 研究主要技术路线12
• 1.4 研究意义12-13
• 1.5 本章小结13-15
• 2 国内外的相关研究现状15-19
• 2.1 引言15
• 2.2 折板结构15-17
• 2.3 存在的问题与本课题的关系17
• 2.4 本章小结17-19
• 3 折板桩挡土墙结构体系的构建19-25
• 3.1 引言19
• 3.2 折板桩挡土墙体系19-20
• 3.3 折板桩挡土墙体系的构建20-22
• 3.3.1 中部折板结构的构建21
• 3.3.2 上部传统挡土墙的构建21
• 3.3.3 下部桩基础的构建21-22
• 3.3.4 连梁的构建22
• 3.3.5 相关结构参数的构建22
• 3.4 折板桩挡土墙原理介绍22-23
• 3.5 折板桩挡土墙的优点23-24
• 3.6 本章小结24-25
• 4 折板桩挡墙折板结构内力分析及设计方法初探25-51
• 4.1 引言25
• 4.2 折板结构横向截面内力分析25-32
• 4.2.1 正应力分析25-27
• 4.2.2 剪应力分析27-32
• 4.3 折板结构纵向截面内力分析32-38
• 4.3.1 正应力分析32-33
• 4.3.2 剪应力分析33-38
• 4.4 折板结构折板屈曲分析38-42
• 4.5 折板结构横截面设计42-45
• 4.5.1 横截面抗弯设计42-43
• 4.5.2 横截面抗剪设计43-45
• 4.6 折板结构纵截面设计45-48
• 4.6.1 纵截面抗弯设计46-47
• 4.6.2 纵截面抗剪设计47-48
• 4.7 基础设计48-49
• 4.8 本章小结49-51
• 5 基于Ansys的折板桩挡墙结构研究51-93
• 5.1 引言51
• 5.2 Ansys程序介绍51-52
• 5.3 有限单元法基本原理52-53
• 5.4 有限单元法计算基本步骤53-54
• 5.5 折板桩挡墙模型建立54-60
• 5.5.1 挡墙后边坡推力计算54-56
• 5.5.2 上部传统挡土墙荷载计算56
• 5.5.3 模型单元及材料参数选取56-59
• 5.5.4 创建有限元模型59-60
• 5.6 折板桩挡墙有限元分析60-91
• 5.6.1 折板桩挡土墙折板结构效应分析60-67
• 5.6.2 折板桩挡土墙上部传统挡土墙作用效应分析67-73
• 5.6.3 折板桩挡土墙后桩地基抗拔问题研究73-78
• 5.6.4 折板桩挡土墙桩柱抗剪问题研究78-83
• 5.6.5 折板桩挡土墙折板屈曲[40]分析83-91
• 5.7 本章小结91-93
• 6 工程算例及经济性对比93-101
• 6.1 引言93
• 6.2 工程概况93-96
• 6.2.1 场地平面情况93
• 6.2.2 地质构造93-94
• 6.2.3 地层岩性94
• 6.2.4 设计参数94-96
• 6.3 折板桩挡墙用于边坡治治理案例96-99
• 6.3.1 支护结构设计96-98
• 6.3.2 造价对比98-99
• 6.4 本章小结99-101
• 7 设计方法总结101-105
• 8 结论与展望105-107
• 8.1 主要结论105
• 8.2 后续研究工作展望105-107
• 致谢107-109
• 参考文献109-110

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宋德红,刘欣,刘雪峰,李兵;浅谈挡土墙设计[J];水利天地;2000年04期

2 李宏卓,邢莉;挡土墙设计和施工中应注意的问题[J];安徽建筑;2002年01期

3 高蓉;挡土墙设计探析[J];工程建设与设计;2002年03期

4 唐建勇,潘锦江;浅谈挡土墙的设计与施工[J];广东水利水电;2002年02期

5 王瑞;关于挡土墙设计的探讨[J];同煤科技;2002年03期

6 许兴杰,卫广恒,马淑萍,马兆龙;浅谈挡土墙设计[J];房材与应用;2003年04期

7 邱亦工;挡土墙的选型与设计[J];工程建设与档案;2003年04期

8 刘义平;挡土墙设计的体会[J];中外建筑;2005年03期

9 宋仕珠;;浅谈挡土墙的设计与施工[J];西部探矿工程;2006年06期

10 路明晓;;关于挡土墙设计的探讨[J];邢台职业技术学院学报;2008年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张新乐;任辉启;杨仁华;;直立轻型浆砌块石挡土墙的设计与施工[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年

2 车志强;王军;;挡土墙设计浅析[A];河南地球科学通报2008年卷（中册）[C];2008年

3 白永生;;一种新型复合挡土墙在济南奥体中心网球馆中的应用[A];山东土木建筑学会建筑结构专业委员会2008年学术年会论文集[C];2008年

4 周铁军;;挡土墙可靠度分析[A];工程结构可靠性——中国土木工程学会桥梁及结构工程学会结构可靠度委员会全国第二届学术交流会议论文集[C];1989年

5 谢涛;;挡板桩挡土墙设计与应用[A];第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷）[C];1998年

6 李海文;刘伟;姜丽萍;;某地下室挡土墙事故原因分析和处理[A];第十届建构筑物改造和病害处理学术研讨会、第五届工程质量学术会议论文集[C];2014年

7 魏永幸;;挖孔桩基托梁挡土墙及其设计中应注意的几个问题[A];中国交通土建工程学术论文集（2006）[C];2006年

8 冯国栋;潘传爵;;挡土墙、边坡、堤坝[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年

9 闫瑞明;;锚杆挡土墙设计中的土压力问题[A];全国岩土与工程学术大会论文集（上册）[C];2003年

10 徐千军;尹宏磊;李仲奎;;挡土墙设计中的单元集成法[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 李忠叶 刘剑虹 马静静;坡地建筑中挡土墙的设计与施工技术[N];中华建筑报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 李志强;重力式挡土墙抗震动力可靠度分析与基于位移法的抗震设计研究[D];北京交通大学;2007年

2 王方;斜山坡地建筑地基基础及结构设计理论与应用研究[D];中南大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高志强;挡土墙特征性研究[D];西安建筑科技大学;2009年

2 王恒;园林中挡土墙的应用与设计[D];北京林业大学;2010年

3 黄立群;L型挡土墙结构受力与变形分析[D];西南交通大学;2015年

4 刘敬霜;格宾挡土墙在公路边坡滑塌处理中的应用研究[D];长安大学;2015年

5 张敏;建渣土工袋挡土墙承载特性与设计计算方法研究[D];西南科技大学;2015年

6 秦伟;挡土墙在地震作用下的动力响应特性研究[D];西南交通大学;2011年

7 曹琪;高速铁路路基挡土墙动响应分析[D];兰州交通大学;2015年

8 周文杰;不同岩土状况下锚杆挡土墙极限状态设计方法研究[D];西南交通大学;2016年

9 宋鑫华;浆砌块石挡土墙边坡稳定性因素的研究[D];贵州大学;2016年

10 胡国健;非单一平面滑移破坏模式下挡土墙的地震非线性土压力探讨[D];湖南大学;2015年

，

本文编号：818581