预应力锚索抗滑桩作用机制及参数优化研究

发布时间：2020-08-04 10:38

【摘要】：预应力锚索抗滑桩联合加固体系主要由锚索和抗滑桩组成。从普通悬臂式抗滑桩到锚索桩,其受力状态由被动转为主动,因此可有效改善桩体的受力及变形特性,从而节约工程造价,因此该联合加固体系逐渐被广泛的应用于公路、铁路等边坡治理工程中。但目前对其相关设计方法研究还不成熟,特别是在其作用机制的影响因素及影响参数优化等方面还存在着一些值得探讨的问题。预应力锚索抗滑桩的主要作用机制是土拱效应,为此论文采用室内模型试验并借助数值模拟软件,深入分析了土拱效应的演化机理及其影响因素,探讨了锚索桩各设计参数的合理取值,最后针对各设计参数设计了正交试验并开展了敏感性分析。具体研究内容如下:(1)土拱效应室内模型试验研究利用自制土拱效应试验模型箱,设计并实施了数字照相变形量测试验、土拱极限承载能力影响因素(挡板间距、密实度)试验、土拱内部应力重分布试验,揭示了抗滑桩土拱效应荷载作用机制及力学特性。(2)预应力锚索抗滑桩作用机制的影响因素分析利用数值计算软件PFC分别建立水平截面土拱效应颗粒流模型及竖直截面预应力锚索抗滑桩数值计算模型,监测桩间距、桩宽、土颗粒性质等因素对土拱效应演化过程的影响,探索土颗粒摩擦系数与锚索锚固位置对锚索桩受力及变形特性的影响。(3)预应力锚索抗滑桩参数优化研究采用FLAC3D软件并结合实际工程建立滑坡土体与预应力锚索抗滑桩三维数值仿真模型,深入分析土体性质、桩宽比、锚索布设位置等参数对桩间土体加固效果及桩体变形、受力特性的影响,并建立了相关设计参数与桩间土体稳定性及抗滑桩承载力的定量关系,从而实现设计参数的优化分析。并在此基础上设计了正交实验,对各影响因素的敏感性进行了分析。
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U213.1;U416.1
【图文】：

图 1.1 改进力学模型锚之间协调变形作用，分析预应力锚索入到方程中，建立桩锚协调变形计算模影响下滑力分布形式的主要因素。吴润应力锚索抗滑桩三维数值计算模型，大小的关系。詹红志等[31]考虑不同地基算公式，利用 Matlab 软件编写了计算规范中的等效法[32][33]相比较，等效法合刚度原理和双参数法[36]的基础上提刚度和三参数法（K(z)=c+mzn）进行，可以获得较高精度的数值解，三参数润泽等[35]根据锚索桩的实际施工和受加和滑坡推力作用，对滑坡推力的分布

山东建筑大学硕士学位论文纳试验集料的容砂空间，旋转两侧挡板底部的旋转板，将试验集料倒入容砂空间中，直至可视化模型箱内填土达到设计料。集料装填完毕以后，数码相机拍照，脱料板脱落以后稳定状态不再脱落。璃模型箱为上下开口的长方体套筒形式，长、宽、高分mm*500mm，有机玻璃的厚度为 10mm；

图 2.1 组装完成试验装置立面图本次试验砂样采用路用碎石石灰岩集料，表观密度为 2.73g/cm3，填筑所料颗粒级配为颗粒直径小于 4.75mm 的占 10％，4.75～9.5mm 的占 90％，控质量控制集料压实度。保持土样干燥。模型箱内土体位移场及剪应变场是通析脱料板脱落前后箱内土体达到稳定时的照片所得。本次试验采用 800 万像、8 倍光学变焦的尼康 D5100 相机。数码相机拍摄照片如图 2.2 所示。相机型箱的位置在整个试验过程中不允许改变。

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本文编号：2780430