预应力锚索抗滑桩的内力计算研究及工程应用

摘要

预应力锚索抗滑桩是一种常用的抗滑支档结构,在滑坡治理工程中运用广泛。它和其它的普通抗滑桩相比,受力状态更为合理，并且可以进行主动加固,同时在控制桩身的位移方面更为有效。但是它的理论研究却大大落后于工程上的应用,其内力计算方法和设计方法均不成熟,因此,对预应力锚索抗滑桩的内力计算方法的研究和结构优化研究具有重要应用价值和工程意义。
　　本文对预应力锚索抗滑桩的内力计算进行研究,在确定桩的力学计算模型后,再对预应力锚索抗滑桩的预应力大小进行求解。预应力锚索抗滑桩受力情况比较复杂,在张拉阶段,运营阶段锚索和抗滑桩所受的内力均在变化,通过对预应力锚索抗滑桩的受力分析,得出锚索设计预应力的设计值。采用FLAC3D软件对预应力锚索抗滑桩的结构受力进行模拟,研究了锚索预应力大小、作用位置得出锚索的最优作用点数目。最后在研究桩的锚固深度时,发现与稳定地层的强度、滑坡推力、桩的刚度、桩的截面和间距,以及和是否考虑桩前滑体的抗力等因素有关。通过求解桩的横向容许承载力最终确定桩的最优嵌固深度。通过研究,得出结果如下:
　　1、运用预应力锚索抗滑桩实际受力分为两个阶段的结论,即第一个阶段是抗滑桩施工完毕后至预应力锚索张拉到设计值的阶段,第二阶段为锚索张拉完成后滑坡推力开始对抗滑桩作用的阶段,最终总结出合理的计算模型。同时运用变形协调原理,给出了合理的锚索预应力值。
　　2、用FLAC3d对预应力锚索抗滑桩进行计算,得出预应力锚索抗滑桩在不同预应力大小和不同锚索的锚固位置时的桩身弯矩值,证明预应力锚索的预应力大小和锚索的锚固位置对预应力锚索抗滑桩的影响是十分明显的。通过求 m值,即锚索拉力水平分力与桩需抵抗滑坡水平推力的比值,算出16种 m值情况下的桩身弯矩,并分别进行单桩综合造价比较,确定了m的最佳取值范围。
　　3、在通过求解横向容许承载力在确定桩的最优嵌固深度时,得出用极限平衡法所解出的嵌固深度稍小于真实值,而弹性楔体法所得嵌固深度则稍大于真实值。从安全方面考虑,在确定嵌固深度时使用弹性楔体法。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

引 言

1 绪论

1.1 预应力锚索抗滑桩研究的意义

1.2 预应力锚索抗滑桩的研究现状

1.3 本文主要研究内容

1.4 研究思路及技术路线

2 预应力锚索抗滑桩的内力计算方法

2.1 概述

2.2 计算的基本假定

2.3 预应力锚索抗滑桩计算的力学模型的确定

2.4 锚索预应力值的计算

2.5 桩身内力计算

3 预应力锚索对抗滑桩内力的影响

3.1 前言

3.2 基于 FLAC 3D 的锚索结构计算

3.3 预应力锚索的的位置对桩身弯矩的影响

3.4 预应力锚索的预应力大小对桩身弯矩的影响

3.5 结论

4 预应力锚索抗滑桩的嵌固深度研究

4.1 前言

4.2 地基的地基横向容许承载力

4.3 算例

4.4 结论

5 预应力锚索抗滑桩的工程计算实例

5.1 工程概况

5.2 滑坡的基础资料

5.3 安全系数和滑坡推力计算

5.4 预应力锚拉抗滑桩设计

5.5 结论

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

后 记

附录：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著