本文關(guān)鍵詞：基于三維有限元法的邊坡抗滑樁設(shè)計優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 重度增加法 強度折減法 抗滑樁設(shè)計 三維邊坡 土拱效應(yīng)

【摘要】：抗滑樁因施工安全簡便快捷、抗滑能力強、效果明顯且不會進一步惡化滑坡環(huán)境及能有效核實地質(zhì)條件并及時調(diào)整設(shè)計方案等優(yōu)點,在滑坡治理中得到廣泛的應(yīng)用。為揭示抗滑樁、滑體和滑床三者之間相互協(xié)調(diào)的過程,獲得合理的抗滑樁-邊坡體系穩(wěn)定的安全系數(shù),對抗滑樁的設(shè)計進行優(yōu)化研究,采用改進的有限元重度增加法同有限元強度折減法相結(jié)合的方法,提出一種兩種方法相結(jié)合的新判據(jù)獲取邊坡的安全系數(shù),結(jié)合邊坡算例,重點對抗滑樁-邊坡體系開展了以下研究:(1)首先利用有限元強度折減法求得邊坡安全系數(shù)的上下限,以邊坡塑性區(qū)貫通的安全系數(shù)作為下限值,以節(jié)點位移突變倍率的安全系數(shù)作為上限值,再取安全系數(shù)的平均值作為改進的有限元重度增加法的試算值代入模型中計算,判斷改進的有限元重度增加法中邊坡塑性區(qū)是否貫通,更加精確確定安全系數(shù)的值。(2)以無限長均質(zhì)土坡為研究對象,分別建立半樁、全樁、兩個半樁、一個全樁一個半樁的抗滑樁模型,研究模型尺寸對邊坡的安全系數(shù)的影響。探討了樁的橫向位置、樁間距與樁徑比、樁長對邊坡安全系數(shù)的影響,通過對抗滑樁的樁身內(nèi)力、位移、樁周土壓力進行分析研究并選擇了最優(yōu)的樁的加固位置、樁間距、樁徑和樁長。(3)通過對兩種布樁形式的雙排樁(常規(guī)雙排樁和錯位雙排樁)的對比研究,得出錯位雙排樁的加固效果更好,優(yōu)化了雙排樁的排距、樁間距和樁長。(4)通過對不同的樁截面型式(圓形、方形、矩形、T型、Y型和“堤”型)及樁的布置方式的設(shè)置,計算不同樁截面型式下的邊坡安全系數(shù),分別計算了在折減系數(shù)為1.3和1.4時的樁身內(nèi)力反應(yīng),并分析不同樁截面型式樁的拉區(qū)和壓區(qū)應(yīng)力并選擇其對應(yīng)最優(yōu)的樁的布置方式。(5)當抗滑樁的樁間距在一定的范圍內(nèi),樁間存在土拱效應(yīng),在一定程度上反映樁作用機制和加固效果,分析了不同樁截面型式樁間的土拱效應(yīng),不同樁間距和不同樁深處的土拱效應(yīng),其表現(xiàn)形式以位移拱分布和應(yīng)力拱分布。
【關(guān)鍵詞】：重度增加法 強度折減法 抗滑樁設(shè)計 三維邊坡 土拱效應(yīng)
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU473.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)10-15
• 1.2.1 理論研究11-12
• 1.2.2 數(shù)值模擬研究12-14
• 1.2.3 試驗研究14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容、方法及技術(shù)路線15-17
• 第二章 抗滑樁加固設(shè)計的有限元法17-25
• 2.1 概述17
• 2.2 有限元重度增加法17-18
• 2.3 改進的有限元重度增加法18-19
• 2.4 有限元強度折減法19-20
• 2.5 計算算例20-23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 第三章 單排抗滑樁加固邊坡的設(shè)計優(yōu)化25-48
• 3.1 引言25
• 3.2 抗滑樁邊坡加固在ABAQUS中的實現(xiàn)25-29
• 3.2.1 本構(gòu)模型25-27
• 3.2.2 接觸對的設(shè)置27-28
• 3.2.3 地應(yīng)力平衡28-29
• 3.3 三維抗滑樁加固邊坡三維有限元分析29-47
• 3.3.1 計算模型的選擇29-31
• 3.3.2 樁的加固位置的優(yōu)化31-35
• 3.3.3 最佳單排樁樁間距和樁徑35-40
• 3.3.4 合理樁長的選取40-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 雙排抗滑樁加固邊坡的設(shè)計優(yōu)化48-57
• 4.1 引言48
• 4.2 雙排抗滑樁的計算模型48-49
• 4.3 雙排樁的最優(yōu)布樁形式49-52
• 4.4 錯位雙排樁的最優(yōu)樁間距52-53
• 4.5 錯位雙排樁的最優(yōu)樁排距53-55
• 4.6 雙排樁的最優(yōu)樁長55-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第五章 抗滑樁截面型式的設(shè)計優(yōu)化57-74
• 5.1 引言57
• 5.2 幾種不同截面形狀57-67
• 5.3 不同截面型式下的樁間土拱效應(yīng)67-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第六章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 主要結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和參加的科研項目80

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