边坡微型抗滑桩群空间分析理论研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangbp20021225
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微型桩具有结构轻型、施工快捷、安全灵活等诸多相对于传统抗滑桩的独特优点,已广泛运用于边坡或滑坡治理工程中,并取得了良好的工程效果。然而,就其目前的设计理论来说,均是从平面问题出发考虑结构的设计计算分析,而忽略了结构与滑体之间的桩土空间相互作用。为此,本文以工程中常见的“3×3型”型顶板连接式微型抗滑桩组合结构为研究对象,考虑其三维结构特征,建立计算分析方法。本文的主要研究工作如下:1)考虑实际顶板连接式微型抗滑桩组合结构的三维特征,提出了一种新的力学分析计算模型,即在滑面以上的部分视为空间刚架结构,在滑面以下的部分视为弹性地基梁。2)考虑结构的空间效应,将滑面以上空间刚架结构受力分解成平面外及平面内两步进行分析计算。通过理论分析,得出平面外推力的分配系数公式,并利用数值模拟方法验证了理论公式的合理性。讨论了平面外推力分配系数受各因素影响的规律,得出顺滑坡走向的中间桩体承担的荷载相对于边桩更大,中桩的分配系数随着组合结构内部平面外方向桩间距的增大而减小,且其变化区间为(1/3,1)。3)通过数值模拟方法,分析了空间刚架结构受滑坡推力作用在平面内的二次分配,得出在矩形和三角形滑坡推力分布模式下,平面内各桩体受力分配系数拟合公式,并进行了各因素敏感性分析。4)通过结构力学分析方法对滑面以上的结构进行分析,推导出了空间刚架结构中桩身任意截面的内力及变位计算公式。5)分别运用容许应力及极限状态设计计算方法对组合结构进行分析,得出了桩身截面的内力极值所在位置的计算公式并反算出组合抗滑结构的极限抗滑承载力,结合工程实例,揭示了单元内部平面外间距α、桩径d、受荷段桩长L、土体弹性模量Es这四个主要影响因素对结构抗滑极限抗滑承载力的影响规律。本文从实际顶板连接式微型抗滑桩组合结构的三维特征出发,建立了考虑滑坡推力在空间分配和传递的微型桩群组合抗滑结构的计算分析方法,可为微型抗滑桩组合结构的实际设计计算提供理论指导和参考。
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