本文關(guān)鍵詞：基于位移分析的滑坡漸進破壞模型研究

  更多相關(guān)文章： 滑坡 漸進性 應(yīng)變軟化 錨拉抗滑樁 樁 土相互作用

【摘要】：中國是一個地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國家,特別是上世紀80年代以來,隨著經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展以及自然氣候因素的影響,滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象呈逐年加重趨勢�，F(xiàn)有的邊坡穩(wěn)定性分析方法均建立在極限平衡理論基礎(chǔ)上,不能考慮邊坡漸進性破壞的過程�？够瑯队绕溴^拉抗滑樁是治理大型滑坡行之有效的支擋結(jié)構(gòu),但其工作機理與計算方法仍有待更深入的研究。本文采用“文獻閱讀—數(shù)值模擬—理論模型—數(shù)據(jù)分析”的研究思路,以“一根主線、兩個著眼點”開展本文的研究。在對滑坡基于位移的漸進性破壞模型和基于樁周土體位移的錨拉抗滑樁計算模型進行深入研究后,取得了以下創(chuàng)新性研究成果:1為考慮位移因素對于滑坡漸進性發(fā)育的影響,引入滑動面t-D本構(gòu)模型,基于Janbu法的基本原理,提出一個新的能夠考慮滑帶土抗剪能力與剪切位移關(guān)系的滑坡穩(wěn)定性簡化評價方法。推導(dǎo)了該方法的計算公式,給出了其迭代計算思路,并編制Matlab程序。2本文從安全系數(shù)的本義出發(fā),提出了局部穩(wěn)定性系數(shù)的定義,將滑動面上的不同點分為穩(wěn)定、欠穩(wěn)定、不穩(wěn)定三種狀態(tài),進而可以有效的模擬邊坡從開始破壞到最終滑動面貫通的發(fā)育過程,并且實現(xiàn)了坡體位移與安全系數(shù)之間的一一對應(yīng)的定量關(guān)系,為實現(xiàn)滑坡的危險預(yù)警預(yù)報奠定了基礎(chǔ)。3將抗滑樁全樁視為彈性地基梁,分兩階段建立基于樁周土體位移的樁 土相互作用力學(xué)控制方程組。應(yīng)用樁頂初參數(shù)法推導(dǎo)樁身力學(xué)響應(yīng)數(shù)學(xué)解析表達式,并編制Matlab計算程序?qū)渡韮?nèi)力和位移進行計算。應(yīng)用以上研究成果,結(jié)合數(shù)值模擬、模型實驗和工程實例進行數(shù)據(jù)分析后得出以下主要結(jié)論:1應(yīng)變軟化邊坡的安全系數(shù)不僅取決于土的峰值抗剪強度指標,還與其剪應(yīng)力-剪切位移關(guān)系密切相關(guān),基于峰值強度的極限平衡條分法應(yīng)用于實際工程是偏于危險的。2提出了推移式滑坡的漸進破壞模型,即推移式滑坡在變形破壞過程中滑坡后緣往往處于破壞狀態(tài),滑坡前緣處于峰值應(yīng)力前狀態(tài),沿著滑面可以劃分為:不穩(wěn)定區(qū)、臨界狀態(tài)、穩(wěn)定區(qū),且隨著變形的累積,臨界狀態(tài)慢慢地向前移動。3僅依靠樁背后巖土體介質(zhì)性質(zhì)選用滑坡推力分布形式的經(jīng)驗方法對錨索樁的設(shè)計是不合理的,設(shè)計中還應(yīng)該考慮到初始張拉力、錨索剛度、錨索位置的影響,錨索的初始張拉力、錨索剛度的增大都會使滑坡推力的作用點增高。4在巨大的錨索拉力作用下,樁向坡體內(nèi)側(cè)撓曲變形,對樁后滑土體產(chǎn)生迎滑動方向“反推”的一種主動支護作用,同時也產(chǎn)生了數(shù)量可觀的反向彎矩,這些在抗滑樁設(shè)計中都是不可忽視的。5作用于支護結(jié)構(gòu)上的滑坡推力不再遵循由極限平衡理論計算得到極限狀態(tài)滑坡推力,而是一個考慮滑坡漸進性破壞過程,且與錨索初始張拉力及剛度、抗滑樁剛度、巖土體力學(xué)性質(zhì)等因素密切相關(guān)。6滑坡推力分布形式對樁身彎矩的影響很大,而這在錨拉樁的設(shè)計計算中又是難以把握的�；跇吨芡馏w位移的計算方法無須假定推力的分布形式,完全依靠樁 土 錨索相互作用自身調(diào)節(jié)滑坡推力的分布。
【關(guān)鍵詞】：滑坡 漸進性 應(yīng)變軟化 錨拉抗滑樁 樁 土相互作用
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-13
• 主要符號13-15
• 1 緒論15-23
• 1.1 問題的提出及研究意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 推移式滑坡漸進式破壞研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 錨拉抗滑樁計算理論研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容、技術(shù)路線21-23
• 1.3.1 研究內(nèi)容21
• 1.3.2 技術(shù)路線21-23
• 2 錨拉抗滑樁與推移式滑坡相互作用數(shù)值模擬研究23-39
• 2.1 推移式滑坡基本特征23-26
• 2.1.1 推移式滑坡力學(xué)成因機制23-25
• 2.1.2 推移式滑坡形成條件25-26
• 2.2 基于位移加載的樁-土相互作用數(shù)值計算模型的建立26-29
• 2.2.1 數(shù)值概化模型建立的原則26
• 2.2.2 計算模型與參數(shù)26-29
• 2.2.3 計算過程說明29
• 2.3 普通抗滑樁樁土反應(yīng)分析29-32
• 2.4 錨索抗滑樁樁土反應(yīng)分析32-38
• 2.4.1 初始張拉力產(chǎn)生的預(yù)加固作用32-34
• 2.4.2 初始張拉力對滑坡推力產(chǎn)生的影響34-35
• 2.4.3 錨索剛度對滑坡推力的影響35-36
• 2.4.4 在位移作用下錨拉抗滑樁樁土回應(yīng)全過程分析36-38
• 2.5 結(jié)論38-39
• 3 推移式滑坡漸進破壞模型研究39-67
• 3.1 概述39-40
• 3.2 滑動面剪切應(yīng)力-剪切位移本構(gòu)模型研究40-44
• 3.2.1 盧應(yīng)發(fā)所提出的節(jié)理本構(gòu)理論41-43
• 3.2.2 滑帶土特性對滑坡發(fā)育的影響43-44
• 3.3 考慮位移效應(yīng)的推移式滑坡漸進破壞演化模型44-56
• 3.3.1 漸進式滑坡位移與時間關(guān)系的曲線特征44-46
• 3.3.2 沿滑面剪切位移分析模型46-48
• 3.3.3 基于位移分析的Janbu法48-56
• 3.4 算例分析56-66
• 3.4.1 滑動面剪切應(yīng)力-剪切位移本構(gòu)模型適用性分析56-60
• 3.4.2 基于位移分析Janbu法算例60-66
• 3.5 結(jié)論66-67
• 4 基于樁周土體位移的錨拉抗滑樁計算理論67-97
• 4.1 概述67
• 4.2 錨拉抗滑樁體系樁土相互作用位移法計算模型67-76
• 4.2.1 彈性樁樁土相互作用及水平地基系數(shù)隨深度變化規(guī)律67-70
• 4.2.2 樁底約束條件與計算寬度70-71
• 4.2.3 自由土體位移模式假設(shè)71-72
• 4.2.4 基于位移法的錨拉抗滑樁兩階段受力分析模型72-76
• 4.3 樁土相互作用位移法控制方程組的求解76-84
• 4.3.1 彈性抗滑樁初參數(shù)法76-78
• 4.3.2 虛點法78-79
• 4.3.3 樁土相互作用控制方程組的求解79-84
• 4.4 桿系有限單元法計算抗滑樁基本原理84-89
• 4.4.1 樁的離散化84-85
• 4.4.2 單元分析85-88
• 4.4.3 整體分析88-89
• 4.5 算例分析89-95
• 4.5.1 算例一89-90
• 4.5.2 算例二90-95
• 4.6 結(jié)論95-97
• 5 結(jié)論與展望97-101
• 5.1 全文總結(jié)97-98
• 5.2 本文主要創(chuàng)新點98
• 5.3 進一步研究的展望98-101
• 致謝101-103
• 參考文獻103-109
• 附錄109
• A. 作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文題目109

【參考文獻】

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本文編號：920630