抗滑桩-挡土墙联合支挡结构作用机理研究

摘要

随着我国西部山区高速公路的大规模修建，出现了大量的高填、陡（横）坡路堤，该类路堤的填筑需先设置路堤边坡支挡结构。为满足高填、陡（横）坡路堤填筑需求，借鉴带抗滑桩挡土墙和带凸榫挡土墙的思路，本文提出了一种将抗滑桩和挡土墙联合应用于路堤边坡的联合支挡结构。目前，对于抗滑桩和挡土墙的研究已经取得诸多成果，而针对抗滑桩-挡土墙联合支挡结构的研究还明显不足，特别是在抗滑桩-挡土墙联合支挡结构相互作用机理方面。因此，本文通过数值分析和理论计算，对抗滑桩-挡土墙联合支挡结构的相互作用机理进行研究。
　　结合某高速公路路堤边坡工程实例，采用ANSYS软件建立三维有限元模型，为简化分析，在数值分析中根据岩土体性质将滑坡推力近似取为各种标准分布函数形式，在此基础上，分别对滑坡推力工况下联合支挡结构的内力、位移、应力、荷载分担比及承载力进行分析。模拟结果表明：滑坡推力对联合支挡结构荷载分担比及承载力的发挥具有显著影响，其内力、位移随滑坡推力的增大而增大，应力的分布随滑坡推力的增大而发生较大变化。
　　在此基础上，基于对抗滑桩的受力特性的分析，采用经典悬臂桩简化法对抗滑桩的内力进行求解，并将理论计算、现场实测数据和数值分析进行对比，分析了联合支挡体系中抗滑桩的受力情况。结果表明：理论计算、现场实测数据和数值分析一致，故采用三维有限元模型研究联合支挡结构相互作用机理具有一定的适用性和可靠性。

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1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标

1.4 研究内容

2 联合支挡结构体系受力特性及位移分析

2.1 概述

2.2 三维仿真模型建立

2.3 联合支挡结构体系模拟结果分析

2.4 联合支挡结构体系的变形协调过程

2.5 本章小结

3 联合支挡结构体系的荷载分担比研究

3.1 概述

3.2 抗滑桩与混凝土基座顶部的荷载分担比

3.3 抗滑桩与混凝土基座侧面的荷载分担比

3.4 本章小结

4 联合支挡结构体系中抗滑桩内力计算

4.1 概述

4.2 抗滑桩受力特性

4.3 悬臂桩简化法求抗滑桩内力

4.4 本章小结

5 结论及建议

5.1 本文主要结论

5.2 进一步研究的建议

致谢

参考文献

附录1 作者攻读学位期间发表的科技成果目录

附录2 作者攻读学位期间参与的科研项目