本文關鍵詞：基于數(shù)值計算的土質(zhì)邊坡錨固優(yōu)化設計研究　出處：《南京大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 錨固邊坡 錨桿 優(yōu)化布置 安全系數(shù) 有限元 非線性優(yōu)化

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展及基礎建設進程的不斷加快,在大量工程建設中常見各種類型的土質(zhì)邊坡。同時邊坡失穩(wěn)造成的滑坡災害發(fā)生頻繁。而錨桿加固作為邊坡支護的一種常見形式,被廣泛運用到邊坡穩(wěn)定性加固中。因此對錨固邊坡的優(yōu)化設計研究具有重要的意義。本文圍繞錨固土坡的穩(wěn)定性展開研究,著眼于錨桿設計參數(shù)對錨固邊坡穩(wěn)定性的影響以及錨固邊坡的優(yōu)化設計,并結(jié)合具體工程實例,闡述了土質(zhì)邊坡錨固穩(wěn)定性分析和優(yōu)化設計方法。本文在已有理論成果基礎上進行了錨固邊坡優(yōu)化設計的全面研究,研究內(nèi)容如下:1.推導了無粘性土和粘性土錨固邊坡穩(wěn)定性計算公式,并計算推導了錨固邊坡的錨固角、錨固間距、錨固長度的解析解表達式。從數(shù)值分析和錨固邊坡加固機理兩個方面,分析了錨固邊坡設計要素對邊坡穩(wěn)定性的影響。給出了錨固邊坡設計中最優(yōu)錨固角度、最優(yōu)錨固間距、最優(yōu)錨固長度的計算方法和取值建議。為土質(zhì)邊坡錨固優(yōu)化設計研究提供了進一步的理論基礎。2.運用巖土工程數(shù)值計算軟件,使用有限元和極限平衡計算方法,對某錨固邊坡進行研究。研究分析了錨桿的幾何布置因素對錨固邊坡穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:(1)改變錨桿錨固長度,邊坡安全系數(shù)會隨著錨桿長度增加而增加,但當錨桿長度達到一定值后,邊坡安全系數(shù)隨著錨桿增長變化不大。因此,在錨固邊坡設計中,存在最優(yōu)錨桿設計長度。(2)改變錨桿的錨固角,邊坡安全系數(shù)會隨著錨固角度的增大而增加,但錨固角度達到一定值后,邊坡安全系數(shù)會隨著錨固角的增加而降低。因此,在錨固邊坡設計中,最優(yōu)錨固角度是存在的。(3)改變錨固邊坡錨桿布置間距,邊坡安全系數(shù)會隨著錨固間距的增大而降低。3.從經(jīng)濟角度出發(fā),對錨固邊坡進行優(yōu)化設計研究。以錨固邊坡工程造價為優(yōu)化目標,使用多變量非線性優(yōu)化求解算法,對邊坡錨固設計諸多設計要素進行優(yōu)化。并對某一實際邊坡工程使用該優(yōu)化算法進行設計優(yōu)化,使用MATLAB進行優(yōu)化求解。結(jié)果表明,該優(yōu)化設計算法具有一定的工程使用價值。4.結(jié)合本文提出的原則、思路和方法對鎮(zhèn)江云臺山某處滑坡進行錨固支護設計,并采用極限平衡法和有限元對支護前后的邊坡穩(wěn)定性進行分析。同時采用本文的優(yōu)化設計算法對原有設計方案進行設計優(yōu)化,結(jié)果體現(xiàn)優(yōu)化設計的優(yōu)越性。
[Abstract]:This paper studies the stability of anchored slope by using finite element method and limit equilibrium calculation method .

【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU43

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本文編號：1379392