框架预应力锚杆边坡支护结构稳定性计算方法及其应用

基于土体边坡滑动面的破坏模式及极限平衡理论,采用圆弧滑动条分法,在考虑支护结构、锚杆对土体边坡稳定性影响的情况下,建立了边坡最危险滑移面的搜索模型,推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系。通过计算机动态设定滑移面圆心所在区域,并在圆心区域内采用网格法搜索最危险滑移面的圆心,实现了基于计算机搜索的框架预应力锚杆边坡支护结构稳定性计算方法。最后,开发了框架预应力锚杆稳定性计算软件,并结合具体工程实例进行了验算。     

地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算方法

目前对该结构的动力特性和工作机制的研究还不完善,为了能够准确、合理地对该新型边坡锚固结构地震作用进行分析与设计,深入开展其动力特性及抗震设计理论研究是非常必要的。在预应力锚杆锚固作用下,框架受力满足弹性地基梁工作原理,因此,采用Winkler弹性地基梁理论,建立地震作用下框架预应力锚杆边坡锚固结构的动力计算模型。考虑梁和挡土板的影响,推导出外框架–预应力锚杆–坡后土体三者协同工作的水平地震动力运动方程,获得解析解。最后,结合工程实例,采用本计算方法进行地震动力响应分析,并与数值模拟、振动台试验进行对比验证,结果吻合较好,表明提出的方法是有效、可靠的。通过对支护和未支护边坡分析发现该结构能够明显控制地震响应,抗震性能表现良好。提出的计算模型为框架预应力锚杆边坡锚固结构的地震动力分析与设计奠定理论基础。     

框架通风锚管多年冻土边坡新型支护结构的提出及通风能力初探

针对寒区冻土边坡失稳普遍采用被动技术治理的缺陷,基于“主动降温保护冻土”的理念,结合通风管和框架锚杆各自的优势,提出一种具有主动降温、减胀、支挡锚固功能一体化的多年冻土边坡新型支护结构,对其构造和工作原理进行了阐述;在考虑风速阻力损失的情况下,根据结构自然通风的驱动力和结构风场压差的等量关系,得出结构内部的风速计算公式,进而评价通风锚管的通风能力。结合算例,采用有限元和理论计算的方法对结构通风能力及影响因素进行分析,结果表明：结构具有较好的通风能力,对保持边坡的稳定有利;风压差为结构自然通风的主要驱动力,沿程阻力损失为结构的主要风速损失;抽风弯管的设置显著提高了通风能力;结构通风的最优管径比为0.4~0.7;结构自由段长度越大,通风能力越弱。     

黄土边坡框架预应力锚杆支挡结构的理论分析与工程实践

黄土边坡支挡结构的分析与设计是工程设计的一大难题。作为一种新型支挡结构,框架预应力锚杆支挡结构还没有一种系统的计算方法。文中合理选取了框架预应力锚杆支挡结构的土压力计算模型和框架、锚杆的计算模型,并提出采用力法求解框架和锚杆的内力。另外,推导了结构的基础埋深和稳定性极限平衡分析的计算公式,为框架预应力锚杆支挡结构的设计提供了理论依据。用本文方法设计的多个高边坡经使用证明安全可靠,并具有良好的经济效益。本文提供的方法为黄土边坡支挡结构设计提供了一种新的途径。     

框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移的理论分析与模型试验研究

基于基坑开挖过程的影响,视锚杆自由段为弹簧,将开挖阶段的框架预应力锚杆柔性支护结构简化为底端铰接,而上部在不同深度位置处由锚杆弹簧支承的竖向连续梁;提出这种支护结构的坡面水平位移简化计算方法,给出计算模型和计算简图,确定相关参数.以一基坑工程为例,通过对其坡面水平位移的计算分析,分析结果表明,基坑上部位移较大,框架预应力锚杆柔性支护结构在控制基坑水平位移方面效果显著.另外,为深入了解框架预应力锚杆柔性支护结构的工作性能,依据几何相似原理,对其进行室内模型试验研究.位移实测结果与理论计算结果的对比分析表明,二者在总体趋势上吻合较好,但数值上相差较大,试验结果仅仅是定性得出了水平位移的分布规律和预应力锚杆的锚固效果.提出的坡面水平位移计算方法是一种简化近似计算法,各参数容易确定,因此具有可操作性,用于初步估算是可行的.     

对“框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移的理论分析与模型试验研究”的讨论

笔者怀着激动的心情拜读了在《岩石力学与工程学报》2010年增2上由周勇和朱彦鹏先生撰写的论文“框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移的理论分析与模型试验研究[1]”一文(以下简称原文).拜读全文后,有以下几点望与原文作者商讨:(1)原文在基坑边坡处于第j个开挖状态时,给出了坡面水平位移计算的有限元方程即式(1),该式可表述为:锚杆拉力与土压力和坡顶堆载在锚头处坡面引起的水平位移之和等于该工况下锚杆自由段(长度为Lfj)在水平方向的伸长量.可见,锚杆自由段伸长量对坡面水平位移的计算十分重要.同时原文也指出,第j个开挖状态下,每一排锚杆的Lfj是随开挖过程而随时变化的,仅认为是在在坡面与该工况下假设破裂面间的长度.因此,Lfj只是锚杆自由段长度的一部分.而在锚杆拉力作用下,自由段的全部长度都参与了变形.所以笔者认为,计算第j个开挖状态下锚杆伸长量时,Lfj应该取锚杆总自由段长度,而原文中按Lfj计算变形量存在很大偏差.     

“对‘框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移的理论分析与模型试验研究’的讨论”的答复

1引言首先,非常感谢涂兵雄博士对笔者撰写的发表在《岩石力学与工程学报》2010年增2上的论文“框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移的理论分析与模型试验研究[1]”(以下简称“原文”)的关注,并进行有益的讨论(以下简称“讨论稿”),同时对学报编辑部给予笔者这样一个交流的平台也表示由衷的谢意.     

黄土边坡框架预应力锚杆支挡结构的优化设计

在以前开展的有关框架预应力锚杆支挡结构的设计计算基础上,采用整体优化和局部优化相结合的方法对其进行了优化分析设计。文中以单位宽度内主要材料工程总造价为目标函数,以锚杆布置位置、构件截面尺寸、纵向钢筋和箍筋为设计变量,以现行规程的设计计算规定和构造要求为约束条件,建立了框架预应力锚杆支挡结构的优化设计数学模型,并采用复形法求优。实例计算证明,优化设计可获得造价最为经济的最佳设计方案。文中所采用的优化设计思想可为类似支挡结构的优化设计参考。     

藏式山地结构有限元模型修正及动力可靠度分析#br#

布达拉宫建筑群山地结构众多,其与平地结构在地震作用下的动力可靠度差异较大。对布达拉宫内典型藏式山地结构占堆康进行基于环境振动的动力特性测试,分析基础约束刚度 频率敏感域曲线,应用实测结果修正有限元模型。基于首超准则及泊松跨越假定提出改进的动力可靠度解法,将占堆康视为串联体系得到其体系可靠度,并得到基础约束刚度的变化对动力可靠度的影响规律。结果表明：动力测试结果为有限元模型的修正提供依据,藏式山地结构的基础约束刚度对结构基频影响显著,且存在敏感影响域。运用基于首超准则改进的动力可靠度方法计算动力可靠度时应合理估计基础约束刚度。     

弹塑性共同变形法和弹性支点法在锚索钢板桩支护结构设计中的比对研究

采用弹塑性共同变形法和弹性支点法对两个锚索钢板桩基坑支护工程进行计算分析,比较这两种方法的计算结果,并将计算结果与现场监测数据进行对比.结果表明:由于锚索钢板桩支护存在桩变形大、抗弯刚度小及锚索预应力较大的特点,弹塑性共同变形法更适宜用于锚索钢板桩支护结构的计算,而弹性支点法则严重低估钢板桩水平位移,并影响锚索最优位置...