巖土類邊坡穩(wěn)定性分析及加固設(shè)計(jì)
本文選題:邊坡穩(wěn)定 + 剛體極限平衡法; 參考:《湖北工業(yè)大學(xué)》2013年碩士論文
【摘要】:隨著人類社會(huì)的發(fā)展,全球每年因邊坡失穩(wěn)而引發(fā)的邊坡災(zāi)害給人民造成了巨大的傷害。邊坡穩(wěn)定性研究及邊坡加固已成為巖土界學(xué)者研究的重要課題。剛體極限平衡法和有限元法都廣泛應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià),其中極限平衡法的力學(xué)模型比較簡(jiǎn)單,可對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析。有限元法能夠建立邊坡的三維有限元模型,其能考慮土體的應(yīng)力~應(yīng)變性質(zhì),可對(duì)邊坡進(jìn)行施工階段模擬和穩(wěn)定性分析。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工程實(shí)踐應(yīng)用后,兩種方法都已積累豐富的使用經(jīng)驗(yàn)。 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁是一種新型有效的邊坡加固措施,在邊坡工程中使用的越來(lái)越多,但其實(shí)踐應(yīng)用卻超前于理論研究,由于樁錨體系與土體之間相互作用的復(fù)雜性,導(dǎo)致目前計(jì)算方法的不足。本文以實(shí)際工程為背景,采用有限元分析軟件MIDAS-GTS對(duì)預(yù)應(yīng)力抗滑樁進(jìn)行數(shù)值模擬研究。本文的主要工作內(nèi)容為: (1)介紹了邊坡穩(wěn)定性研究的歷史和進(jìn)展,,簡(jiǎn)述了目前常用的邊坡加固措施。 (2)探討了邊坡病害的類型和影響邊坡穩(wěn)定的各種內(nèi)外因,介紹了幾種常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。 (3)簡(jiǎn)述了有限元法的基本原理,有限元模型中土體的本構(gòu)模型,抗滑樁、錨索結(jié)構(gòu)、接觸面的數(shù)值模擬和有限元解的收斂性。 (4)采用有限元分析軟件MIDAS-GTS建立二維預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁加固邊坡的源模型,在考慮樁土接觸、錨索與土體接觸、樁錨協(xié)調(diào)變形的條件下,分析了預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的基本工作原理與力學(xué)作用。采用單因素分析法,分析了錨索預(yù)應(yīng)力、樁的抗彎剛度、錨索剛度對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁樁身內(nèi)力、位移的影響。 (5)采用極限平衡法和有限元強(qiáng)度折減法對(duì)深圳南澳水頭沙村平安寶昌永耀珠寶來(lái)料加工廠邊坡治理工程進(jìn)行穩(wěn)定性分析。在考慮樁土接觸、錨索與土體接觸、樁錨協(xié)調(diào)變形的條件下,利用MIDAS-GTS軟件建立三維有限元加固模型,模擬邊坡治理的施工過(guò)程,對(duì)施工后邊坡的穩(wěn)定性、預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的內(nèi)力、變形和錨索拉力進(jìn)行了分析。
[Abstract]:With the development of human society, slope disasters caused by slope instability in the world cause great harm to people every year. The study of slope stability and slope reinforcement has become an important subject for geotechnical scholars. Rigid body limit equilibrium method and finite element method are widely used in slope stability evaluation, and the mechanical model of limit equilibrium method is simple, which can be used for quantitative analysis of slope stability. The finite element method can establish the three-dimensional finite element model of the slope, which can consider the stress-strain property of the soil, and can simulate and analyze the stability of the slope in the construction stage. After a long period of engineering practice, both methods have accumulated rich experience in use. Pre-stressed anchor cable anti-slide pile is a new and effective method for slope reinforcement, which is used more and more in slope engineering. However, its practical application is ahead of the theoretical research. Due to the complexity of the interaction between the pile-anchor system and the soil, the present calculation method is insufficient. In this paper, the finite element analysis software MIDAS-GTS is used to simulate the prestressed anti-slide pile. The main contents of this paper are as follows: 1) the history and progress of slope stability research are introduced, and the commonly used slope reinforcement measures are briefly described. The types of slope diseases and various internal and external factors affecting slope stability are discussed. This paper introduces several commonly used slope stability analysis methods and their advantages and disadvantages. (3) the basic principle of finite element method (FEM), the constitutive model of soil mass in finite element model, anti-slide pile, anchor cable structure, etc. Numerical simulation of contact surface and convergence of finite element solution. The finite element analysis software MIDAS-GTS is used to establish the source model for reinforcement of slope with two-dimensional prestressed anchor cable anti-slide pile. Under the condition of considering pile-soil contact, contact between anchor cable and soil, and coordinated deformation of pile and anchor, The basic working principle and mechanical action of prestressed Anchorage cable anti-slide pile are analyzed. In this paper, single factor analysis method is used to analyze the internal force of prestressed cable prestressed pile, pile bending stiffness and anchor cable stiffness on prestressed anchor cable anti-slide pile body. The influence of displacement. The stability analysis of slope treatment of Ping an Bao Changyao Jewelry processing Plant in Shuitousha Village, Nanao, Shenzhen is carried out by using limit equilibrium method and finite element strength reduction method. Under the condition of considering the contact between pile and soil, the contact between anchor cable and soil, and the coordinated deformation of pile and anchor, the 3D finite element reinforcement model is established by using MIDAS-GTS software, and the construction process of slope treatment is simulated, and the stability of slope after construction is simulated. The internal force, deformation and cable tension of prestressed anchor-cable anti-slide pile are analyzed.
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TU43
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本文編號(hào):2002173
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