本文關鍵詞：基于ABAQUS的滑坡穩(wěn)定性分析及抗滑樁優(yōu)化設計

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【摘要】：受特殊地形地貌和地質環(huán)境的影響,我國滑坡、崩塌、泥石流等地質災害較為嚴重。抗滑樁作為治理滑坡的一種常用形式在實際工程中起到了至關重要的作用。本文對滑坡的類型、特點、穩(wěn)定性計算方法、治理原則和措施、抗滑樁的設計理論以及設計要求進行了歸納。采用ABAQUS有限元法,通過滑坡等效塑性區(qū)貫通和特征點水平位移發(fā)生突變的聯合判定準則確定其穩(wěn)定安全系數,并進行了準則的合理性評價。同時,分析了多層土質滑坡的土體參數對其變形和安全系數的影響,并結合灰色系統(tǒng)理論對各影響因素進行了灰色關聯度排序。總結了抗滑樁常見的破壞模式,并通過ABAQUS仿真搜索了某電站廠房滑坡的最危險滑動面具體位置。通過單排抗滑樁嵌入穩(wěn)定土層深度、布樁位置、樁身直徑、樁頂約束對抗滑樁治理滑坡效果進行了綜合評價。此外,利用有限元法分析了雙排樁排距變化對前后排樁受力、變形機理及滑坡穩(wěn)定安全系數的影響,并運用上述仿真成果對漢中市勉縣周家山鎮(zhèn)滑坡進行了綜合治理。得出主要成果如下：1)不同樁頂約束條件下,樁頭自由時樁身的橫向位移大于樁頭鉸接時和樁頭固定時的橫向位移；滑坡安全系數隨樁頂約束增強而提高。2)合理布設單排抗滑樁位置為0.35≤k"f0.55時治理效果比較明顯�；掳踩禂迪入S樁徑的增加而增加,最后趨于穩(wěn)定；抗滑樁的最大彎矩發(fā)生在滑動面周圍,而最大剪力發(fā)生在離滑動面一定距離的深部；抗滑樁嵌固入穩(wěn)定土層深度為0.5-1.0倍覆蓋層厚度時較合理。3)排距的變化僅對樁內力的大小產生影響,而不影響其分布形態(tài)。當雙排樁的排距較小時,前排樁內力小于后排樁內力,且隨著排距的增大,后排樁的內力逐漸減小,前排樁的內力逐漸增加,最終超越后排樁。
【關鍵詞】：滑坡穩(wěn)定性 灰色系統(tǒng)理論 抗滑樁 ABAQUS
【學位授予單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22;TU473.1
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 滑坡的特點和類型10-12
• 1.2.1 滑坡的特點10-11
• 1.2.2 滑坡的分類11-12
• 1.3 滑坡穩(wěn)定性評價方法概述12-13
• 1.3.1 滑坡穩(wěn)定定性分析方法12
• 1.3.2 滑坡穩(wěn)定定量分析方法12-13
• 1.4 滑坡治理的原則和措施13-14
• 1.4.1 滑坡治理的原則13
• 1.4.2 滑坡治理的措施13-14
• 1.5 本文主要研究內容及技術路線14-16
• 2 滑坡穩(wěn)定計算理論及抗滑樁設計理論16-27
• 2.1 滑坡形成的條件16-17
• 2.1.1 滑坡體所處的地形地貌條件16
• 2.1.2 地質構造16-17
• 2.1.3 水文地質條件和地震作用17
• 2.2 滑坡穩(wěn)定計算理論17-23
• 2.2.1 極限平衡法17-21
• 2.2.2 平面滑動法21-23
• 2.2.3 傳遞系數法23
• 2.2.4 有限元強度折減法23
• 2.3 灰色系統(tǒng)理論法分析滑坡穩(wěn)定影響因素23
• 2.4 抗滑樁簡介23-25
• 2.4.1 抗滑樁研究現狀23-24
• 2.4.2 抗滑樁設計的要求24
• 2.4.3 抗滑樁設計理論簡介24-25
• 2.5 本章小結25-27
• 3 ABAQUS有限元軟件簡介及在滑坡治理中的應用分析27-51
• 3.1 ABAQUS有限元軟件簡介27-28
• 3.2 巖土工程中常用的本構模型28-32
• 3.2.1 有限元模型理論28
• 3.2.2 彈性模型28-31
• 3.2.3 擴展的Drucker-prage模型31
• 3.2.4 ABAQUS關于樁-土接觸分析31-32
• 3.3 滑坡穩(wěn)定性的ABAQUS分析32-36
• 3.3.1 ABAQUS有限元強度折減法原理32-33
• 3.3.2 滑坡的有限元判定準則33-36
• 3.4 灰色關聯度法分析影響滑坡穩(wěn)定的主要因素36-50
• 3.4.1 影響滑坡穩(wěn)定的單因素有限元分析36-46
• 3.4.2 灰色度理論系統(tǒng)及灰色關聯分析的方法46-48
• 3.4.3 灰色關聯分析的方法對多層土質滑坡穩(wěn)定影響因素分析48-50
• 3.5 本章小結50-51
• 4 抗滑樁的有限元受力機理分析51-67
• 4.1 抗滑樁的常見類型51-52
• 4.1.1 抗滑樁的分類51
• 4.1.2 工程中常用的抗滑樁類型51-52
• 4.1.3 工程中常用的雙排抗滑樁類型52
• 4.1.4 抗滑樁常見的破壞模式52
• 4.2 無支護狀態(tài)下的滑坡有限元分析52-55
• 4.2.1 無支護狀態(tài)下滑坡穩(wěn)定系數的確定52-54
• 4.2.2 滑坡滑裂面精確位置的確定54-55
• 4.3 單排抗滑樁的有限元分析55-62
• 4.3.1 抗滑樁樁徑改變的受力及變形機理55-58
• 4.3.2 抗滑樁嵌入穩(wěn)定層深度的數值模擬分析58-59
• 4.3.3 抗滑樁布樁位置的數值模擬分析59-61
• 4.3.4 抗滑樁樁頂約束的數值模擬分析61-62
• 4.4 雙排抗滑樁的有限元分析62-66
• 4.4.1 模型的建立與分析62-63
• 4.4.2 設樁位置的數值模擬分析63-66
• 4.5 本章小結66-67
• 5 漢中市勉縣周家山鎮(zhèn)滑坡抗滑樁計算分析67-78
• 5.1 工程概況67-69
• 5.1.1 滑坡地形地貌67-68
• 5.1.2 滑坡的物質組成68-69
• 5.2 滑坡的破壞方式、基本特征及關鍵影響因素69
• 5.3 地質災害穩(wěn)定性評價69-71
• 5.3.1 計算參數的選取及穩(wěn)定性評價標準69-70
• 5.3.2 穩(wěn)定性計算結果70-71
• 5.4 有限元模擬計算結果71-73
• 5.5 抗滑樁支護模擬73-77
• 5.6 本章小結77-78
• 6 結論與展望78-81
• 6.1 結論78-79
• 6.2 展望79-81
• 參考文獻81-84
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文84-85
• 致謝85-87

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1 劉新榮;梁寧慧;瞿萬波;孫輝;陳曉江;;基于遺傳算法的抗滑樁優(yōu)化設計[J];中國地質災害與防治學報;2006年04期

2 李遠寧;石勝偉;吳保和;;預應力混凝土抗滑樁實驗與數值計算[J];中國地質災害與防治學報;2006年04期

3 胡新麗;李長冬;王亮清;;抗滑樁截面經濟優(yōu)化設計探討[J];地質科技情報;2007年03期

4 李長冬;胡新麗;湯e，

本文編號：932043