發(fā)布時間：2020-03-28 15:19

【摘要】：目前工程上針對地質(zhì)條件復(fù)雜、支護空間有特殊要求的高邊坡采用傳統(tǒng)單一的支護結(jié)構(gòu)難以滿足實際需要,雙排樁與懸臂式擋墻組合結(jié)構(gòu)能較好解決這種難題,目前這種復(fù)合結(jié)構(gòu)一般將上下兩部分分開單獨設(shè)計,未考慮上下結(jié)構(gòu)之間的受力協(xié)調(diào)作用與整體支護穩(wěn)定性,故導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果偏離實際。本文以雙排樁與懸臂式擋墻組合結(jié)構(gòu)為研究對象,借助數(shù)值模擬方法研究單獨設(shè)計與整體聯(lián)合支護設(shè)計間的差異,并分析土體和樁身設(shè)計參數(shù)變化下組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化規(guī)律。主要研究工作如下:(1)模型簡化。選取某一實際工程案例,選取土體與支擋結(jié)構(gòu)計算參數(shù),按工程上常用單獨設(shè)計與整體聯(lián)合設(shè)計方法對邊坡與組合支擋結(jié)構(gòu)進行模型簡化。(2)數(shù)值模擬。利用數(shù)值模擬手段建立雙排樁與懸臂式擋墻組合結(jié)構(gòu)有限元分析模型,根據(jù)組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果選取內(nèi)力變化特征點。(3)單獨設(shè)計方法與整體聯(lián)合設(shè)計方法對比。采用單獨設(shè)計方法與整體聯(lián)合設(shè)計法建立三種設(shè)計簡化模型,將三種簡化模型進行數(shù)值模擬得到擋墻與雙排樁內(nèi)力變化,進行對比得到組合結(jié)構(gòu)在實際工程設(shè)計中存在的差異,分析邊坡支護效果。(4)土層參數(shù)變化下受力特性分析。在對組合結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,選取邊坡支護土體材料的主要影響因素,利用蒙特卡羅隨機抽樣法產(chǎn)生土層參數(shù)隨機樣本組,研究在巖土體材料參數(shù)變化下雙排樁與懸臂式擋墻組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力特征點的受力特性,得到土層參數(shù)變化對該組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化規(guī)律影響。(5)樁身設(shè)計參數(shù)變化下受力特性分析。研究不同參數(shù)變化條件下組合結(jié)構(gòu)受力特性變化規(guī)律,分別考慮樁排距、連系梁截面尺寸與前后排樁嵌巖樁長比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、樁周與樁間土體應(yīng)力變化的影響,對設(shè)計參數(shù)進行一定優(yōu)化,得出較合理的樁身設(shè)計參數(shù)。通過本文研究,獲得主要結(jié)論如下:(1)工程上組合結(jié)構(gòu)單獨設(shè)計方法相對于整體聯(lián)合支護設(shè)計方法偏于保守,且容易造成材料浪費。(2)利用蒙特卡洛隨機抽樣得到樣本組進行有限元計算表明:組合結(jié)構(gòu)內(nèi)力特征點位置變化極小。(3)綜合考慮各因素影響,樁排距取4m、連系梁截面尺寸取與樁身截面尺寸相同較優(yōu);前后排樁嵌巖深度取4m為較優(yōu)。
【圖文】：

坡頂標高為（下沉庭院室外標高）64.65m-68.80m，形成的邊坡總長約220m，高3.2-12.0m，呈南北走向。邊坡采用雙排樁+懸臂式擋土墻組合結(jié)構(gòu)進行支護，取該邊坡支護的典型剖面圖如下圖2.1所示。在該雙排樁+懸臂式擋墻復(fù)合支擋結(jié)構(gòu)中，樁長均為17m，樁身截面尺寸為直徑1m的圓，其中樁身嵌固段長度為11m，樁身嵌固在穩(wěn)定地層中，樁身懸空段長度為6m，樁間距為4m，樁排距為3m；樁頂利用連系梁與上部的懸臂式擋墻相連

圖 2.2 力學(xué)簡化模型以上假定可知，對于均勻土（土的重度為常數(shù)），在地表以下深度z處為[70-72]，按式（2-1）計算：（2.1czσ —為自重應(yīng)力，kN；γ—為墻后土層重度，，kN·m3；z—為上覆土層的深度，m。對雙排樁結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬時可將擋墻及其以上土體部分處理成荷載和效集中力，該等效集中力大小即為擋墻部分的土體受到的主動土壓力作主動土壓力大小為：（2.2aaEhK221=γzczσ =γ
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU476.4

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王抒揚;;樁基擋墻在高速鐵路陡坡路基中的應(yīng)用[J];鐵道勘察;2015年03期

2 邵遠揚;;樁基托梁擋土墻支擋的邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析[J];福建建設(shè)科技;2015年03期

3 賀永強;楊仕教;陳榮;;滑坡治理工程中樁基托梁擋土墻有限元模擬與分析[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2014年35期

4 梁瑤;蔣楚生;李慶海;李飛;趙曉彥;;樁間復(fù)合結(jié)構(gòu)土拱效應(yīng)試驗與受力機制研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2014年S2期

5 張可能;符濱;廖來興;彭環(huán)云;;樁承扶壁式擋墻受力特性及監(jiān)測分析[J];中外公路;2014年02期

6 ;新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程實例[J];巖土力學(xué);2014年02期

7 王羽;柴賀軍;吳祖松;劉麗;王曉東;;基于樁-土作用效應(yīng)的組合式抗滑樁結(jié)構(gòu)研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年01期

8 趙如意;;樁基托梁式擋土墻在黃土路塹中的應(yīng)用研究[J];鐵道標準設(shè)計;2013年10期

9 孫濤;劉俊巖;劉燕;;雙排樁支護排距的優(yōu)化研究[J];巖土工程學(xué)報;2012年S1期

10 龔熙維;;樁基托梁和樁板墻復(fù)合結(jié)構(gòu)在坍岸路基中的應(yīng)用[J];路基工程;2012年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 周群華;基于樁土相互作用的抗滑樁改進模式三維數(shù)值模擬研究[D];天津大學(xué);2014年

2 白皓;椅式樁板墻受力機制與設(shè)計計算方法研究[D];西南交通大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 曾俊荃;樁基托梁擋土墻分析與計算方法優(yōu)化[D];西南交通大學(xué);2016年

2 楊文軒;預(yù)應(yīng)力錨索樁基托梁擋土墻工作機理分析[D];西南交通大學(xué);2016年

3 鄧益;樁基托梁擋土墻的地震反應(yīng)分析[D];西南交通大學(xué);2016年

4 李明;水平推力作用下路基樁板結(jié)構(gòu)受力特性研究[D];西南交通大學(xué);2014年

5 周珩;樁基礎(chǔ)懸臂式新型支擋結(jié)構(gòu)受力機理與設(shè)計計算[D];西南交通大學(xué);2013年

6 吳云峰;變電站高填土邊坡樁基托梁擋土墻應(yīng)用研究[D];廣西大學(xué);2013年

7 張璐;土釘墻與樁錨聯(lián)合支護相互協(xié)同作用性能分析[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2012年

8 曾新平;抗滑樁與重力式擋土墻聯(lián)合支擋結(jié)構(gòu)受力特性分析[D];湖南大學(xué);2012年

9 廖翱;樁基托梁擋土墻設(shè)計及應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2012年

10 張明瑞;門型抗滑樁支護滑坡時受力特性的數(shù)值模擬研究[D];南京大學(xué);2011年

本文編號：2604603