复杂环境高边坡失稳作用机理及临边桥梁受灾分析研究

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由于天然坡体的稳定性较差、如遇施工或降水会诱发边坡失稳,边坡失稳导致临边桥梁墩台及桩基础偏移,进而可能使桥梁发生破坏。因此,对边坡与桥梁之间的相互作用进行系统研究,分析桥梁结构的受力响应,评估其工作状态下的可靠性十分必要。依托某实际山体滑坡应急处置工程,围绕高边坡、上跨桥梁、挡土墙变形及稳定性分析这一课题,做了如下工作:(1)介绍了滑坡成因、稳定性和曲线梁桥病害研究现状,总结边坡稳定性分析理论,采用毕肖普法和有限元强度折减法对高边坡的稳定性进行分析,计算边坡稳定性系数和最不利滑动面。(2)建立三维挡土墙-边坡模型,分析降雨情况下边坡滑动,同时研究土体泊松比和弹性模量对边坡位移的影响。通过模拟获得降雨情况下挡土墙的最大水平位移。(3)创建曲线梁桥模型,将挡土墙降雨条件下墙面最大水平位移作为位移荷载施加到桥梁模型对应单元上,对滑坡作用下桥梁的位移、内力进行分析。建立边坡桩基二维模型,分析边坡滑动对桥梁桩基的影响。同时对桥梁结构的变形与裂缝进行监测,并将实际监测位移与有限元模拟结果进行对比,进而验证有限元结果的合理性,探讨了梁体偏位病害的具体处治方案。(4)结合实际工程案例对高边坡治理相关措施进行理论与数值分析,通过有限元软件创建相关模型,分析治理前后边坡的稳定性;并对治理后的桥梁与挡土墙进行监测,为桥梁后期运营维护提供数据支持。
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