滑坡防治菱形格构锚固体系数值模拟及安全监测方案研究

摘要

滑坡作为我国频发的地质灾害之一,对人民的生命财产造成极大的威胁与损害。格构锚固体系作为一种受力可靠,施工灵活,对岩土体干扰小的新型支档结构,在滑坡治理工程中发挥着越来越多的重要作用。
　　本文依托滑坡防治格构锚固技术大型物理模型试验项目(1212011220145),对菱形格构锚固体系进行了数值模拟研究。重点对菱形格构锚固体系与滑坡土体相互作用系统进行受力、变形、破坏模式等问题的研究。主要研究内容与得到的结论有:
　　1)在岩土体数值模拟方面,结合ANSYS和FLAC3D两种数值模拟软件的优点,选择了用ANSYS进行基本模型的建立,结合FLAC3D软件中结构单元的优势,导入FLAC3D中并在基础模型的基础上建立了锚杆和格构的计算模型,再用FLAC3D进行计算。
　　2)通过对菱形格构锚固体系的数值分析,得到了菱形格构锚固体系滑体的位移变形特征,应力分布规律,格构受力变形,锚杆受力等。对菱形格构锚固体系的设计有一定的指导意义。
　　3)通过正方形截面菱形格构锚固体系与长方形截面菱形格构锚固体系的对比分析,比较两种格构锚固体系的锚固效应与受力情况。为实际情况中截面选择提供参考。
　　4)最后,结合数值模拟的结果,用层次分析法对格构锚固体系治理滑坡进行了安全分析,提出了格构锚固体系的在施工与运营过程中的安全监测方案。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景和选题的意义

1.2 格构锚固的应用现状

1.3 数值模拟方法研究现状[20]

1.4 存在的问题

1.5 本文研究内容

第二章 锚杆格构数值模拟研究

2.1 ANSYS 基本介绍

2.2 FLAC 3D 基本介绍

2.3 模型建立

2.4 本章小结

第三章 菱形格构数值模拟

3.1 滑坡体参数数值模拟分析

3.2正方形截面格构位移分析

3.3正方形截面格构应力分析

3.4正方形截面格构滑坡体塑性区分析

3.5正方形截面锚杆格构位移矢量分析

3.6正方形截面格构受力分析

3.7正方形截面格构弯矩分析

3.8正方形截面格构单根梁受力弯矩分析

3.9 本章小结

第四章 正、长方形截面结果对比分析

4.1正、长方形截面格构位移变化对比分析

4.2正、长方形截面格构应力云图分析

4.3正、长方形截面格构滑坡体塑性区分析

4.4正、长方形截面格构位移矢量分析

4.5正、长方形截面格构受力与弯矩分析

4.6正、长方形截面格构单根梁受力弯矩对比分析

4.7 本章小结

第五章 菱形格构锚固体系安全分析及监测方案

5.1 层次分析法（AHP）[40]

5.2 菱形格构锚固系统层次分析

5.3 格构锚固体系的安全监测

5.4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢