椅式桩支挡结构离心模型试验研究
本文选题:椅式桩支挡结构 + 土工离心模型试验 ; 参考:《西南交通大学》2015年硕士论文
【摘要】:目前国内外关于陡坡路基的研究十分活跃,陡坡路基支挡结构也向轻型化和组合化方向发展。组合式支挡结构正是在这种形势下出现的,椅式桩支挡结构是具有代表性的组合式支挡结构之一。椅式桩支挡结构由长桩、短桩、横梁及挡板组成,兼有承重和支挡功能。椅式桩支挡结构的受力同其他支挡结构相比差别明显,桩土相互作用较为复杂,在进行结构设计时许多参数是依据经验来选取,难以满足工程设计要求。鉴于此,本文采用理论分析、土工离心模型试验和数值模拟相结合的方法,对椅式桩支挡结构的结构-岩土相互作用、变形和内力分布等进行了较为全面的分析。论文的主要研究成果如下:(1)悬臂段土压力采用库伦主动土压力计算,短桩后土压力为矩形分布的滑坡推力,桩间土压力可简化成静止土压力,短桩前土压力取剩余抗滑力或者被动土压力的1/3,横梁上土压力取纵向跨度范围内土体自重,不考虑横梁下岩土体的作用;(2)椅式桩简化为平面刚架,分解为主桩悬臂段、中部门型区段和桩基锚固段三部分进行考虑,采用结构力学方法进行计算;(3)椅式桩支挡结构内力分布的危险截面分别为长桩悬臂段底部、长桩横梁以下临界处、长桩锚固段中央、横梁最左侧、横梁最右侧、短桩横梁以下临界处和短桩锚固段中央,结构设计中主要针对这七个截面进行计算;(4)数值分析表明,理论计算中采取的土压力计算方法及分布型式是合理并偏于安全的,椅式桩内力的数值分析结果和理论计算结果的分布规律一致,总体上理论值大于数值分析值;(5)土工离心模型试验结果同理论计算和数值分析结果进行对比分析,结果表明结构的土压力分布规律和内力分布规律同理论计算一致,从而理论计算方法的适用性得到验证。
[Abstract]:At present, the research on steep embankment is very active at home and abroad. It is in this situation that the combined retaining structure appears, and the chair pile retaining structure is one of the representative composite retaining structures. Chair pile retaining structure is composed of long pile, short pile, cross beam and baffle. Compared with other retaining structures, the stress of chair pile retaining structure is obviously different, and the pile-soil interaction is more complex. Many parameters are selected according to experience in structural design, so it is difficult to meet the requirements of engineering design. In this paper, the structure-rock soil interaction, deformation and internal force distribution of chair pile retaining structure are analyzed comprehensively by means of theoretical analysis, geo-centrifugal model test and numerical simulation. The main research results are as follows: (1) the earth pressure in the cantilever section is calculated by Coulomb active earth pressure. The earth pressure behind the short pile is a rectangular distribution of landslide thrust, and the earth pressure between piles can be simplified to static earth pressure. The earth pressure in front of the short pile is about 1 / 3 of the residual anti-slide force or the passive earth pressure, and the earth pressure on the beam takes the soil mass in the longitudinal span range without considering the role of the rock and soil under the beam. (2) the chair pile is simplified as a plane rigid frame, which decomposes the cantilever section of the main pile. Considering the three parts of the middle section and the anchor section of pile foundation, the method of structural mechanics is used to calculate. (3) the dangerous sections of the distribution of the internal force of the chair pile retaining structure are respectively the bottom of the cantilever section of the long pile and the critical position below the beam of the long pile. At the center of the long pile Anchorage section, the left side of the crossbeam, the right side of the beam, the critical point below the short pile beam and the center of the short pile Anchorage section, the structural design mainly focuses on the calculation of these seven sections. (4) numerical analysis shows that, The calculation method and distribution pattern of earth pressure adopted in the theoretical calculation are reasonable and safe. The results of numerical analysis of the internal forces of chair pile are consistent with the distribution law of the results of theoretical calculation, and the theoretical value is larger than the value of numerical analysis in general. (5) the results of geotechnical centrifugal model test are compared with those of theoretical calculation and numerical analysis. The results show that the distribution law of earth pressure and internal force of the structure is consistent with the theoretical calculation, thus the applicability of the theoretical calculation method is verified.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U213.1;U416.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 赵得杰;;支挡结构类型及设计原则分析[J];知识经济;2011年21期
2 唐秋元;施毅;周峰;袁恒;;混合支挡结构在工程中的应用[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年S1期
3 王伟;王桂芹;;浅谈防护与支挡结构物的分类和作用[J];黑龙江交通科技;2006年10期
4 苏_g;于长海;倪赞;;浅谈支挡结构的类型与应用[J];工程与建设;2007年03期
5 吴树明;崔占海;;支挡结构类型及设计原则[J];黑龙江水利科技;2008年02期
6 熊海丰;;青川县中小学校灾后重建支挡结构的设计[J];浙江建筑;2009年06期
7 胡荣华;余海忠;;抗滑支挡结构在国内外的发展[J];施工技术;2010年S1期
8 白福波;支挡结构计算分析[J];建筑结构学报;1989年02期
9 许季星;;《铁路路基支挡结构物设计规范》、《钢与钢筋混凝土结合梁设计规定》审查会在石家庄召开[J];铁道标准设计通讯;1989年01期
10 张禹;水泥土复合式支挡结构探讨[J];西部探矿工程;1998年02期
相关会议论文 前9条
1 郑颖人;赵尚毅;;滑(边)坡支挡结构设计中的一些问题[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
2 张旭辉;郭中光;苏志轩;寿明灿;;水泥土支挡结构整体稳定性的指标换算分析[A];地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2002年
3 韩鹏飞;张建经;曲宏略;;支挡结构基于性能的抗震设计方法研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
4 梁波;包黎明;葛建军;王家东;;冻土上限与L型支挡结构设计分析模型的关系[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
5 朱彦鹏;周勇;;黄土边坡框架预应力锚杆支挡结构的设计计算[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2004年
6 朱彦鹏;董建华;叶帅华;;黄土边坡柔性支挡结构的静动力分析方法综述[A];第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集[C];2011年
7 罗一农;刘会娟;苏谦;;动应力对支挡结构安全性影响的分析[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
8 熊巨华;杨敏;;水泥土支挡结构变形计算与参数反演分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
9 华祖q;罗国武;蒋崇伦;;锚定板支挡结构计算理论研究[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
相关博士学位论文 前2条
1 邓宗伟;山区高速公路轻型支挡结构的力学机理与应用研究[D];中南大学;2007年
2 胡晓军;边坡加固工程支挡结构研究[D];合肥工业大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 马宁;玉树机场公路堆积层滑坡支挡结构的地震响应试验研究[D];西南交通大学;2015年
2 张健;椅式桩支挡结构离心模型试验研究[D];西南交通大学;2015年
3 廖清勇;重力式支挡结构安全评估技术探讨[D];西南交通大学;2011年
4 廖路勇;山地城市高填方条件下支挡结构体系应用研究[D];重庆交通大学;2014年
5 周勇;框架预应力锚杆支挡结构的分析与设计研究[D];兰州理工大学;2004年
6 陈亮;新型支挡结构—倒Y型支挡结构力学性能与工程应用分析[D];重庆交通大学;2012年
7 喻远良;三峡库区奉节新县城高边坡及其支挡结构稳定性研究[D];武汉大学;2004年
8 韩冬;低等级公路新型廉价支挡结构物开发[D];重庆交通大学;2011年
9 韩璐;框架预应力锚杆支挡结构的工程应用与数值分析[D];兰州理工大学;2012年
10 易岳林;高陡边坡组合支挡结构振动台模型试验及数值模拟[D];中南大学;2012年
,本文编号:2080564
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2080564.html