预应力作用下深基坑桩锚支护结构整体稳定性分析研究

深基坑桩锚支护结构中诸多研究是基于预应力锚杆或基坑稳定性的,对锚杆预应力与基坑稳定性之间的相互影响、相互作用的系统研究并不多见。以此出发,分析桩锚支护结构受力性能,引入附加应力法,将施加于锚杆上的预应力等效为土体中的附加应力,建立考虑预应力作用的深基坑桩锚支护结构整体稳定性计算模型,推导计算公式。并应用于工程实例,与不同方法相对比,结果表明：该文方法能较好地反映出预应力的变化对基坑整体稳定性安全系数的影响,可实时掌握不同施工阶段中基坑安全性的动态变化情况,同时也说明该方法是合理的、可行的。     

框架预应力锚杆边坡支护结构动力计算方法研究

考虑了土体与结构的性质及相互作用,建立了框架预应力锚杆边坡支护结构动力计算模型。该模型根据框架预应力锚杆的实际工作机理,自由段和锚固段分别简化为两段均匀弹性圆杆,将土体对锚固段的作用处理成一个线性弹簧和一个与速度有关的阻尼器,把框架对锚杆的惯性作用简化为集中于锚杆外端头上的等效质量加以考虑,基于前述简化,推导出框架预应力锚杆边坡支护结构协同工作的水平地震动力运动方程,并进行了地震响应分析。最后将提出的方法应用于实际工程,并与数值模拟、振动台试验进行了对比,结果表明吻合较好,说明提出的方法是实用、可靠的。通过该模型可以得到框架预应力锚杆边坡支护结构在水平地震作用下的动位移、锚杆轴力地震响应、地震作用下的轴力峰值沿边坡高度及锚杆轴向的分布规律,为框架预应力锚杆边坡支护结构的动力分析与抗震设计提供了理论基础。     

基于坡面卸荷的土质边坡应力状态及稳定性分析

边坡稳定性分析中极限平衡法难以考虑土体应力状态,坡体滑面应力计算又长期停留在数值方法上。为解决这一问题,提出坡面卸荷应力等效思路,将坡面按半无限边界考虑后利用弹性理论求解坡体应力,并根据滑面应力进行稳定性安全系数计算,最后结合多个算例将潜在滑动面位置、滑面应力分布、安全系数与已有理论进行比较。研究结果表明:坡面卸荷应力等效思路概念清晰,符合边坡受力特征,且通过该思路求得的滑面应力与有限元分计算结果基本一致,搜索得到的潜在滑动面位置,以及对应的稳定性安全系数与有限元强度折减法、极限平衡法计算结果十分接近。此外,该计算方法还能有效与支护结构预应力结合,体现预应力的加固作用。     

地震作用下土钉支护边坡稳定性计算方法

考虑土钉对土质边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑动面的破坏模式,拟静力法,建立了地震作用下土钉支护边坡稳定性模型,推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系.在水平地震作用下,竖向条分在计算地震惯性力和抗滑力矩时存在计算上的不合理,从而使地震惯性力与实际值有误差,抗滑力矩偏小,因此采用竖向条分和水平条分结合的方法对土钉支护边坡地震稳定性分析方法进行了改进.利用遗传算法对最危险滑移面的圆心进行动态搜索,并且避免了在圆弧搜索中陷入局部最小值的缺点.采用面向对象程序设计语言VC++编制了程序,实现了上钉支护边坡稳定最小安全系数的自动寻优.最后结合具体工程实例进行了验算,结果表明这种计算方法对土质较均匀的黄土地区是适用的.     

预应力锚杆在既有挡墙加固中的应用

预应力锚杆与混凝土网格梁的联合加固能够充分发挥锚杆和格构梁的支护作用,广泛应用于加固工程中。本文通过边坡稳定性计算及加固方案比选,对预应力锚杆网格梁在既有挡土墙加固中的应用进行探讨,希望能对类似工程养护具有借鉴意义。     

预应力锚杆灌注桩的施工质量控制

预应力锚杆钻孔灌注桩一方面通过钻孔灌注桩来承担支护结构上的荷载，另一方面通过锚杆穿过滑动面或不稳定区深入土体深层，利用对锚杆施加张拉应力，使锚固体不发生位移趋势。钻孔灌注桩及锚杆施工工艺复杂，质量较难控制，本文结合钻孔灌注桩和锚杆施工工艺特点，主要介绍了其旖工过程和质量控制。     

浅谈土钉墙的深基坑支护

土钉墙支护结构（简称土钉）是将筋杆插入土体内部，其全长土体粘结．并在坡面喷射混凝土及挂钢筋网，通过土钉与土体的相互作用，形成其结构类似于重力式挡士墙的土体边坡加固区带，从而明显地提高原位土体的强度，增强整个边坡的稳定性。     

降雨入渗条件下锚杆支护高边坡稳定性分析

为探究不同降雨入渗条件对锚杆支护高边坡稳定性的影响,以江口县沙子坳降坡道路工程建设项目高边坡防护工程为例,对降雨入渗条件下锚杆支护高边坡稳定性进行研究。结合工程概况,构建锚杆支护有限元模型。首先,分析锚杆支护前后高边坡稳定性,其次,对降雨时间、降雨强度等不同降雨入渗条件下的稳定性变化情况进行分析。最后,通过分析得出结论,锚杆支护可以有效提高高边坡的稳定性,而降雨时间和降雨强度都会对高边坡稳定性产生影响。降雨时间越长,降雨强度越大,边坡稳定性越差。     

基于模型修正的空间变异边坡可靠度分析方法

空间变异边坡可靠度计算需要进行多次重复性边坡稳定性分析,常用的边坡稳定性分析极限平衡方法（LEM）计算效率较高而有限元方法（FEM）可捕捉真实的边坡失效机制,边坡可靠度评价中如能充分利用这两者的优势将具有重要的工程价值。该文在发展考虑参数空间变异性边坡可靠度分析的一阶可靠度方法（FORM）基础上,提出基于模型修正的空间变异边坡可靠度分析方法,引入一修正系数将基于LEM的简化极限状态面逐渐修正为基于FEM的准确极限状态面,最后基于修正系数和LEM安全系数计算公式采用线抽样法计算边坡失效概率。通过一个考虑参数空间变异性的摩擦/粘性土坡算例验证提出方法的有效性,并探讨土体参数空间变异性和黏聚力与内摩擦角之间互相关性对边坡可靠度的影响。结果表明：提出方法的边坡可靠度计算精度与基于FEM子集模拟方法一致,但是计算效率远远大于后者,尤其对于低概率水平边坡可靠度问题,从而为解决考虑土体参数空间变异性的低概率水平边坡可靠度问题提供一条新的途径。     

爆破动荷载作用下边坡锚杆加固效果分析

岩质基坑边坡的加固措施常采用全长粘结式锚杆。为了研究在爆破动荷载作用下的锚杆加固效果,根据南溪长江大桥北岸锚碇基坑北侧边坡的爆破开挖情况,采用FLAC3D对基坑边坡加设锚杆前后的动力响应进行了计算。应用Bishop-拟静力法计算基坑边坡的动力稳定性系数。通过分析计算结果得出以下主要结论:加设锚杆后可以改善边坡的应力分布,减弱边坡坡脚处的应力集中现象,防止由于应力集中而导致的局部破坏;在爆破动力作用下,锚杆的轴力和砂浆剪应力均随时间的增加而增大,且增大的速率基本相同;加设锚杆后边坡的动力稳定性系数由0.98提高到1.33,提升幅度为36%。     

土木工程施工中边坡支护技术的应用分析

边坡支护技术是很多土木工程施工中的重点内容之一。根据土木工程的具体水文地质特点、气候因素以及施工要求,可以应用锚杆支护、土钉墙以及地下连续墙等支护技术来对边坡进行支撑加固,从而提高土木工程结构的稳定性和安全性,并为保证工程建设的施工质量和安全奠定坚实的基础。本文将对土木工程施工中边坡支护技术的应用进行分析和研究。     

地震作用下土钉支护边坡永久位移计算方法研究

基于拟静力稳定性分析模型,建立了地震作用下土钉支护边坡永久位移计算方法。提出了永久位移由地震作用过程中位移和震后位移两部分组成。在求解平均加速度时,将边坡考虑为弹性体对Newmark有限滑动位移法的刚性假定进行改进。采用遗传算法动态寻优实现边坡地震过程中永久位移计算。运用功能原理建立地震作用后永久位移计算模型并求解。根据土钉柔性结构特性,对土钉震后随土体滑移机理提出褶皱台阶变形来计算土钉的滑移摩阻做功。给出基于边坡永久位移控制的土钉支护结构动态设计理念及程序步骤,并用实例进行计算及数值验证,结果表明震后位移量与地震作用过程中位移的比值很大,因此震后位移不能忽略。     

锚杆预应力在高应力巷道围岩加固中的作用研究

锚杆预应力与围岩的协调性直接影响到巷道支护质量。分析了预应力在锚杆加固围岩中的作用机理,进而对高应力条件下巷道预应力让压锚杆与围岩的相互作用关系进行了研究。通过FLAC3D模拟软件对巷道围岩变形及锚杆预应力的作用进行了数值模拟,得出了大采深煤巷围岩变形破坏和应力分布特征。研究成果应在现场工程设计中进行了应用。     

条形均布超载作用下挡土墙上土压力分析

针对地面堆载和相邻的荷载对深基坑支护结构上土压力分布会产生影响的实际问题，指出现行设计计算方法中存在的缺陷，应用半无限土体地基中附加应力的弹性解，分析了在条形均布超载作用下挡土墙上附加土压力的分布规律。     

东露天选煤厂槽仓高边坡稳定性与变形分析

平朔东露天槽仓为目前亚洲最大规模的储煤槽仓。采用极限平衡方法和有限元法,开展了边坡在支护前后不同工况下的稳定性计算和应力与变形分析。结果表明,边坡支护前无法达到使用要求,斜壁与直壁转角处和仓底坡脚处为应力集中和变形最大处,是加固的重点部位。边坡采用土钉墙复合结构和灌注桩+钢内撑复合结构支护后,稳定性满足使用要求,变形在正常范围内,该支护方案非常适合该边坡。     

柔性约束边界对板抗爆动力响应的影响分析

约束边界的形式和刚度的差异会直接影响结构在爆炸荷载作用下的动力响应及其承载能力,现有防护结构的计算理论未能考虑柔性边界的影响,已不再适用,因此有必要建立考虑边界效应的结构抗爆计算方法。该文建立了具有周边分布柔性约束板的计算模型,推导出结构的振型函数,并计算分析了竖向弹性与阻尼约束、抗弯约束和荷载作用时间对结构位移和内力的影响。计算表明：竖向弹性与阻尼约束使板的整体位移增加,由此引起的附加惯性力会消耗部分能量,从而降低了结构的挠曲变形(相对位移)和弯矩值;周边的抗弯约束能限制结构的转动,也有效降低板的最大位移值,因此可通过调节周边柔性约束的形式和刚度提高结构的抗爆潜力。荷载作用时间主要通过参数影响结构的响应,较小时,随着的增加,弯矩值显著增大。     

考虑土体参数空间变异性边坡失稳风险定量评估

边坡失稳风险定量评估是制定滑坡风险防治措施和建立滑坡风险预警体系的重要前提,然而目前方法不能有效地解决考虑土体参数二维空间变异性的边坡失稳风险定量评估问题,该文在蒙特卡洛模拟（MCS）和极限平衡分析框架下提出了一种有效的考虑参数二维空间变异性的边坡失稳风险定量评估方法,依次从土体参数二维空间变异性模拟、空间变异边坡稳定性分析、边坡代表性滑动面识别和边坡失稳风险定量分析这四个方面对提出方法进行了详细介绍。最后通过对3种工况下两层不排水饱和黏土边坡的失稳风险定量分析验证了提出方法的有效性。结果表明：该文提出方法具有以下优势：1）可以有效地识别空间变异边坡代表性滑动面,即边坡关键破坏模式;2）具有较高的边坡失稳风险评估计算效率,可为解决考虑参数二维空间变异性的低概率水平边坡失稳风险定量评估问题提供一个有效的工具;3）可以定量地计算每个关键破坏模式对边坡失效概率和失稳风险的贡献权重,从而可为制定有效的滑坡风险控制措施提供重要的参考依据。     

自重、渗流及地震耦合作用下人工岛动力稳定性分析

针对人工岛在自重、渗流、地震等耦合作用下动力稳定性研究较少的现状,以某人工岛边坡为例,首次将强度折减动力分析法引入到人工岛动力稳定性分析中,建立有限元数值分析模型,采用Finn-Byrne和修正Hardin-Drnevich动力本构,对多场耦合作用下人工岛液化范围、受力情况及动力稳定性进行分析。计算表明：1）在设防烈度地震作用下,人工岛能够满足动力稳定性要求,由于海底淤泥层抗剪强度很低,地震下的最终破裂面由抛填块石下部与淤泥层共同组成;2）岛内侧降水,使得海水渗流方向由岛外指向岛内,增加岛外侧土体有效应力,提高其抗液化能力,降低了岛内土体的有效应力,因此地震作用下内侧土体更易液化;3）由于受到周围土体的约束作用,土体局部液化不会产生液化大变形,只有液化土体较多才会产生大变形。研究结果为人工岛动力分析提供参考。     

水平地震下框架锚杆支护边坡简化分析方法

依据框架锚杆支护体系的作用机理,在建立分析模型时分为2步,即把框架锚杆支护边坡结构体系分为动土压力模型和框架锚杆支挡结构动力模型2部分。一是考虑坡高对动土压力分布的影响,认为地震时作用在支挡结构上的土压力,在支挡结构顶部最大,向下逐渐减小,呈倒三角形分布。二是基于Penzien提出的集中质量法,将框架结构离散化为质点串...     

非轴对称下隧道锚网喷支护结构的可靠度分析

以圆形隧洞围岩的弹塑性解析解为基础,建立非轴对称情况下锚网喷支护结构的可靠度分析模型。考虑功能函数的高度非线性,采用Monte-Carlo法和Rosenblueth法计算可靠度指标。计算结果表明:锚网喷支护结构的可靠性是围岩、锚杆、钢筋网和喷层共同作用的结果,其可靠指标随围岩地应力、粘聚力、内摩擦角、喷层厚度、喷层混凝土抗压强度、锚杆抗拉强度和锚固力的变异系数的增加而降低。可靠指标随侧压系数的增加而增加,随地应力的增加而迅速降低。