边坡悬臂式抗滑桩桩间土拱效应与挡土板受力计算方法研究

论文摘要

悬臂式抗滑桩是一种常见的边坡支挡结构,在桩前土体开挖后,为防止桩间土体塌落,桩间通常设置混凝土挡土板。为深入探究此类工程结构的设计计算理论,本文针对悬臂式抗滑桩桩间土拱效应与挡土板受力计算方法问题进行了研究。得到如下主要研究结果:（1）基于极限平衡理论与统一强度准则,推导出考虑土拱效应的悬臂式抗滑桩合理桩间距的计算公式,建议取受荷段底部桩间净距最小值作为合理桩间净距。合理桩间净距与滑坡推力呈负相关,与土体粘聚力和内摩擦角呈正相关变化规律,且其受内摩擦角影响更敏感。（2）根据弹性力学理论和应力叠加原理,得到桩后土体的大主应力极大值分布图,确定出土拱在水平面上类似等腰三角形分布形态。同时,引入Drucker-Prager强度准则考虑中间主应力对土拱效应的影响,定量揭示了土拱矢高随着深度呈非线性减小变化规律。理论分析与三维数值模拟结果总体变化趋势较为吻合。水平土拱矢高与桩间距、桩宽、土体粘聚力和内摩擦角均呈正相关,在本文研究条件下,桩间净距较桩宽影响更显著。（3）采用FLAC3D数值模拟分析了悬臂式抗滑桩桩间土拱效应。取滑坡推力方向土体位移极小值点作为土拱拱轴线位置,绘制得出土拱矢高沿深度变化曲线,发现在桩顶附近一定深度内土拱效应近似均匀分布,可按二维平面应变问题考虑;靠近抗滑桩受荷段底端土拱自重对土拱效应影响显著,需按三维问题进行考虑。（4）基于桩间局部塌落拱的土拱效应分析,得到了桩间挡土板上土压力的合理空间分布模式,即水平向为等腰三角形分布、竖向为三角形分布模式。提出了分析挡土板受力与变形的两侧桩位处简支、上下两边自由的三维板体模型,推导出了相应的计算公式。同时,可给出各块板体不同位置处的两向最大弯矩值,为板体合理配筋设计提供了依据。本文研究结果可为包括挡土板土压力与内力计算在内的实际悬臂式抗滑桩的工程设计提供理论指导和参考,具有重要理论意义和应用价值。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李婷

导师: 肖世国

关键词: 边坡,悬臂式抗滑桩,挡土板,土拱效应,合理桩间距,土压力,内力

来源: 西南交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备,建筑科学与工程

单位: 西南交通大学

基金: 国家自然科学基金项目(51578466)

分类号: P642.22;TU473.1

DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.002086

总页数: 97

文件大小: 4451K

下载量: 73

相关论文文献

• [1].边坡工程中土拱效应分析[J]. 河北交通职业技术学院学报 2017(03)
• [2].基于剪应力发展型桩承加筋路堤的渐进土拱效应评价（英文）[J]. Journal of Central South University 2020(07)
• [3].列车动荷载作用下桩网结构路基土拱效应分析[J]. 铁道建筑 2019(04)
• [4].基于活动门试验的土拱数量对土拱效应演化的影响分析[J]. 四川水泥 2019(04)
• [5].双排抗滑桩土拱效应影响因素的数值分析[J]. 中外公路 2017(02)
• [6].双排桩桩排间土拱效应的发育规律研究[J]. 水文地质工程地质 2015(01)
• [7].土拱效应理论研究现状及其进展[J]. 低温建筑技术 2011(11)
• [8].水平土拱效应在护壁桩设计中的应用[J]. 地下空间与工程学报 2009(04)
• [9].滑坡-抗滑桩土拱效应三维数值模拟研究[J]. 路基工程 2018(04)
• [10].桩承式路堤二维和三维土拱效应离散元分析（英文）[J]. Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2020(05)
• [11].桩间复合结构土拱效应试验与受力机制研究[J]. 岩石力学与工程学报 2014(S2)
• [12].锚拉桩三维土拱效应数值分析与试验研究[J]. 建筑结构 2011(10)
• [13].考虑土拱效应的挡墙后土压力研究[J]. 工程力学 2011(11)
• [14].基于ANSYS的悬臂式抗滑桩桩前被动土拱效应影响因素研究[J]. 路基工程 2017(02)
• [15].考虑土拱效应的黏性土地震主动土压力[J]. 绍兴文理学院学报(自然科学) 2018(02)
• [16].桩间三维土拱效应颗粒流数值模拟及其演化规律[J]. 土木与环境工程学报(中英文) 2019(05)
• [17].双排桩多层土拱效应分析及计算理论[J]. 北京工业大学学报 2015(08)
• [18].基于土拱效应室内模型试验的理论分析[J]. 重庆建筑 2018(03)
• [19].考虑不完全土拱效应的浅层地基竖向应力计算[J]. 岩土力学 2018(07)
• [20].考虑桩间水平土拱效应的边坡桩间墙组合结构受力计算方法[J]. 岩土工程学报 2016(05)
• [21].关于“考虑土拱效应的倾斜滑移面间竖向应力研究”的讨论[J]. 岩土力学 2014(07)
• [22].谈桩承式路堤中土拱效应的研究现状[J]. 山西建筑 2019(07)
• [23].桩承式路堤土拱效应形成机制离散元模拟[J]. 铁道标准设计 2019(08)
• [24].基于竖向土拱效应的桩锚支护体系锚索参数优化[J]. 四川建筑科学研究 2018(02)
• [25].加载条件对土拱效应影响的Trapdoor模型试验研究[J]. 岩土工程学报 2019(04)
• [26].基于板间竖向土拱效应锚固式斜插桩板墙模型试验研究[J]. 建筑科学 2019(07)
• [27].抗滑桩桩后土拱效应的数值研究[J]. 山西建筑 2018(20)
• [28].门架式抗滑桩土拱效应的数值分析研究[J]. 土工基础 2018(03)
• [29].悬臂式抗滑桩桩前被动土拱效应研究[J]. 建筑科学与工程学报 2017(02)
• [30].考虑土拱效应的小桩距抗滑桩侧向力计算[J]. 福州大学学报(自然科学版) 2019(04)

标签：边坡论文;  悬臂式抗滑桩论文;  挡土板论文;  土拱效应论文;  合理桩间距论文;  土压力论文;  内力论文;