压力分散型锚杆与挡土墙联合加固机理及参数优化研究
发布时间：2020-12-27 17:30
随着我国经济社会的迅速发展,加快公路建设己成为必然要求,压力分散型锚杆与挡土墙联合加固结构由于其具有结构受力合理、施工便捷、节约用地等突出优点而被越来越多的应用于公路大型边坡治理工程中。该联合加固结构通过在同一高度施加多个锚定板,提供侧向约束,提高锚杆预应力的同时还能提升挡土墙设计高度,兼具了薄壁式挡土墙与锚定板挡土墙的优点。但作为一种新型支挡结构,其相关理论研究尚不完善,特别是在挡土墙与墙后土体相互作用机理、结构内部荷载传递以及结构稳定性影响因素等方面,这也限制了该类结构的进一步发展。本文结合前人已有研究成果,通过数值计算对比分析,研究了压力分散型锚杆与挡土墙联合加固结构在边坡工程中的作用机理。通过数值分析方法,研究了锚杆数量、锚杆位置、锚定板尺寸、锚定板数量、锚定板间距、挡土墙高度、填料粘聚力等因素对压力分散型挡土墙稳定性的影响规律。通过室内模型试验,研究了压力分散型锚杆加固土质边坡时的群锚效应。具体研究内容如下:（1）压力分散型锚杆与挡土墙联合加固机理的细观数值模拟研究基于离散元理论及PFC2D数值模拟软件,分别建立挡土墙单独加固边坡模型和压力分散型锚杆与挡...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
型的建立及运行PFC2D软件主要是模拟多个颗粒组成的整体内部的相互作用，输出颗粒的化、应力、应变等参数。PFC2D建立模型时，如果模型尺寸过大，若保持数不变，则生成的颗粒数量过多，导致运算速度过慢；而如果将模型尺寸保持颗粒参数不变，则颗粒粒径又显得相对过大。本文结合长深线青州至临沭高速公路第二合同段中工程实例的边坡尺寸模型进行设计，本模型取挡土墙及挡土墙后侧土体作为主要研究对象，因际工况做适当简化，取图 2.1 中阴影部分建立颗粒流模型，阴影部分上部化为均布荷载施加于挡土墙及下部土体。颗粒流模型设计尺寸为 15m 高长的模型箱，侧面和底面采用光滑墙模拟。在墙体内部生成土颗粒，土颗域内随机充满，调整土体颗粒半径、数量，施加重力，从而消除内部非均，待应力稳定平衡后根据模型形状去除多余的颗粒，形成边坡。
墙趾宽度 2m），锚定板边长 1m，锚定板厚度 0.3m，锚定板，锚杆长度 18m，锚杆直径 0.3m，锚杆埋设高度距离挡土墙底部 7.5m。挡土墙、锚定板及锚杆的应力、应变等参数，挡土墙、锚定板及锚杆内部填充颗粒的方式进行模拟。在挡土墙后侧与土体接触面沿 y 轴方向均匀 个监测点，自土体底部至顶部依次编号 1~13 号，在挡土墙后侧土体内部方向均匀布设 13 个监测点，自土体底部至顶部依次编号 14~26 号，在距较近端锚定板前侧与土体接触面沿 y 轴方向布设 8 个监测点，自上向下依 27~34 号（其中 27~30 号位于锚定板上部，31~34 号位于锚定板下部），板内部沿 x 轴方向均匀布设 8 个监测点，自右向左依次编号 35~42 号，在内部锚杆长度一半处沿 y 轴方向布设 13 个监测点，自上向下依次编号 4，在距挡土墙较远端锚定板内部沿 y 轴方向均匀布设 5 个监测点，自上向编号 56~60 号，在距挡土墙较近端锚定板前侧土体内部沿 x 轴方向布设 7 点，自右向左依次编号 61~67 号，监测点布设如图 2.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力悬锚式挡土墙受力特性[J]. 张宏博,解全一,岳红亚,崔琦,孙润生,王珂. 山东大学学报(工学版). 2016(05)
[2]压力分散型挡土墙受力特性模型试验研究[J]. 吴建清,张崇高,宋修广,张宏博. 工业建筑. 2014(09)
[3]压力型与拉力型锚杆工作性状的室内足尺模型对比试验研究[J]. 贺建清,陈清,陈秋南. 水文地质工程地质. 2013(04)
[4]基于ANSYS对比分析压力型与拉力型锚杆承载特性[J]. 胡成兵. 湖南城市学院学报(自然科学版). 2013(02)
[5]风化岩体中压力型锚索锚固机理的数值模拟分析[J]. 叶红,盛建龙,陈燕平. 化工矿物与加工. 2013(04)
[6]压力型锚杆锚固段长度确定方法研究[J]. 廖军,涂兵雄. 土木建筑与环境工程. 2013(02)
[7]船闸中半重力式挡土墙结构设计[J]. 李春青,胡成立. 中国水运(下半月). 2012(12)
[8]重力式锚杆挡土墙在高速公路中的运用[J]. 李颖,姜少琳,杨启超. 山东交通科技. 2012(01)
[9]基于能量原理的压力型锚杆数值模拟计算[J]. 赵明华,刘思思,黄利雄,廖彬彬. 岩土工程学报. 2011(04)
[10]压力型锚索锚固段应力分布规律及锚固段设计[J]. 雷金山,阳军生,杨秀竹,王安正. 铁道科学与工程学报. 2010(06)
博士论文
[1]基于多因素耦合的锚杆锚固结构耐久性研究[D]. 梁健.重庆大学 2016
[2]压力分散型锚索加固边坡效应研究[D]. 郑筱彦.武汉理工大学 2009
[3]高填方多级挡土墙路基沉降规律与稳定性数值模拟研究[D]. 金生吉.东北大学 2009
[4]预应力内锚固段作用机理及其耐久性研究[D]. 张思峰.同济大学 2007
[5]考虑应力各向异性土体本构模型及其应用研究[D]. 张坤勇.河海大学 2004
硕士论文
[1]锚杆挡土墙加固时锚固段群锚效应研究[D]. 卢瑞娜.重庆大学 2013
[2]基于Mindlin解的岩石锚杆群锚效应研究[D]. 郭琪.重庆大学 2013
[3]锚杆挡墙加固工程中的群锚效应初探[D]. 卞轶卫.重庆大学 2011
[4]边坡动力破坏过程及塌落范围的颗粒力学模拟[D]. 杨冰.清华大学 2011
[5]压力分散型悬锚式挡土墙支护理论及应用研究[D]. 王红红.山东大学 2011
[6]锚杆挡土墙在边坡防护中力学机理的研究[D]. 周恒宇.西南交通大学 2010
[7]压力分散型锚索受力特点及边坡加固效应分析[D]. 李奇敏.武汉理工大学 2009
[8]混凝土结构化学植筋群锚效应研究[D]. 潘永强.扬州大学 2007
[9]基于PFC2D半固着磨粒磨具压制过程和“陷阱”效应的模拟[D]. 胡涤新.浙江工业大学 2007
[10]预应力锚索数值模拟方法及动力承载特性研究[D]. 于冲.西安理工大学 2006
本文编号：2942173
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
型的建立及运行PFC2D软件主要是模拟多个颗粒组成的整体内部的相互作用，输出颗粒的化、应力、应变等参数。PFC2D建立模型时，如果模型尺寸过大，若保持数不变，则生成的颗粒数量过多，导致运算速度过慢；而如果将模型尺寸保持颗粒参数不变，则颗粒粒径又显得相对过大。本文结合长深线青州至临沭高速公路第二合同段中工程实例的边坡尺寸模型进行设计，本模型取挡土墙及挡土墙后侧土体作为主要研究对象，因际工况做适当简化，取图 2.1 中阴影部分建立颗粒流模型，阴影部分上部化为均布荷载施加于挡土墙及下部土体。颗粒流模型设计尺寸为 15m 高长的模型箱，侧面和底面采用光滑墙模拟。在墙体内部生成土颗粒，土颗域内随机充满，调整土体颗粒半径、数量，施加重力，从而消除内部非均，待应力稳定平衡后根据模型形状去除多余的颗粒，形成边坡。
墙趾宽度 2m），锚定板边长 1m，锚定板厚度 0.3m，锚定板，锚杆长度 18m，锚杆直径 0.3m，锚杆埋设高度距离挡土墙底部 7.5m。挡土墙、锚定板及锚杆的应力、应变等参数，挡土墙、锚定板及锚杆内部填充颗粒的方式进行模拟。在挡土墙后侧与土体接触面沿 y 轴方向均匀 个监测点，自土体底部至顶部依次编号 1~13 号，在挡土墙后侧土体内部方向均匀布设 13 个监测点，自土体底部至顶部依次编号 14~26 号，在距较近端锚定板前侧与土体接触面沿 y 轴方向布设 8 个监测点，自上向下依 27~34 号（其中 27~30 号位于锚定板上部，31~34 号位于锚定板下部），板内部沿 x 轴方向均匀布设 8 个监测点，自右向左依次编号 35~42 号，在内部锚杆长度一半处沿 y 轴方向布设 13 个监测点，自上向下依次编号 4，在距挡土墙较远端锚定板内部沿 y 轴方向均匀布设 5 个监测点，自上向编号 56~60 号，在距挡土墙较近端锚定板前侧土体内部沿 x 轴方向布设 7 点，自右向左依次编号 61~67 号，监测点布设如图 2.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力悬锚式挡土墙受力特性[J]. 张宏博,解全一,岳红亚,崔琦,孙润生,王珂. 山东大学学报(工学版). 2016(05)
[2]压力分散型挡土墙受力特性模型试验研究[J]. 吴建清,张崇高,宋修广,张宏博. 工业建筑. 2014(09)
[3]压力型与拉力型锚杆工作性状的室内足尺模型对比试验研究[J]. 贺建清,陈清,陈秋南. 水文地质工程地质. 2013(04)
[4]基于ANSYS对比分析压力型与拉力型锚杆承载特性[J]. 胡成兵. 湖南城市学院学报(自然科学版). 2013(02)
[5]风化岩体中压力型锚索锚固机理的数值模拟分析[J]. 叶红,盛建龙,陈燕平. 化工矿物与加工. 2013(04)
[6]压力型锚杆锚固段长度确定方法研究[J]. 廖军,涂兵雄. 土木建筑与环境工程. 2013(02)
[7]船闸中半重力式挡土墙结构设计[J]. 李春青,胡成立. 中国水运(下半月). 2012(12)
[8]重力式锚杆挡土墙在高速公路中的运用[J]. 李颖,姜少琳,杨启超. 山东交通科技. 2012(01)
[9]基于能量原理的压力型锚杆数值模拟计算[J]. 赵明华,刘思思,黄利雄,廖彬彬. 岩土工程学报. 2011(04)
[10]压力型锚索锚固段应力分布规律及锚固段设计[J]. 雷金山,阳军生,杨秀竹,王安正. 铁道科学与工程学报. 2010(06)
博士论文
[1]基于多因素耦合的锚杆锚固结构耐久性研究[D]. 梁健.重庆大学 2016
[2]压力分散型锚索加固边坡效应研究[D]. 郑筱彦.武汉理工大学 2009
[3]高填方多级挡土墙路基沉降规律与稳定性数值模拟研究[D]. 金生吉.东北大学 2009
[4]预应力内锚固段作用机理及其耐久性研究[D]. 张思峰.同济大学 2007
[5]考虑应力各向异性土体本构模型及其应用研究[D]. 张坤勇.河海大学 2004
硕士论文
[1]锚杆挡土墙加固时锚固段群锚效应研究[D]. 卢瑞娜.重庆大学 2013
[2]基于Mindlin解的岩石锚杆群锚效应研究[D]. 郭琪.重庆大学 2013
[3]锚杆挡墙加固工程中的群锚效应初探[D]. 卞轶卫.重庆大学 2011
[4]边坡动力破坏过程及塌落范围的颗粒力学模拟[D]. 杨冰.清华大学 2011
[5]压力分散型悬锚式挡土墙支护理论及应用研究[D]. 王红红.山东大学 2011
[6]锚杆挡土墙在边坡防护中力学机理的研究[D]. 周恒宇.西南交通大学 2010
[7]压力分散型锚索受力特点及边坡加固效应分析[D]. 李奇敏.武汉理工大学 2009
[8]混凝土结构化学植筋群锚效应研究[D]. 潘永强.扬州大学 2007
[9]基于PFC2D半固着磨粒磨具压制过程和“陷阱”效应的模拟[D]. 胡涤新.浙江工业大学 2007
[10]预应力锚索数值模拟方法及动力承载特性研究[D]. 于冲.西安理工大学 2006
本文编号：2942173
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2942173.html
