多排预应力锚索抗滑桩与岩土体相互作用分析-土木工程专业论文.docx

Anti-sliding Pile with Multi-row Prestressed Anchoring Cables and Soil Interaction Analysis A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering By Xin Yahui Supervised by Associate Prof. Gan Tengjun Major：Civil Engineering College of Civil Engineering of Chongqing University, Chongqing, China. May, 2011 中文摘要 中文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE IV 摘 要 多排预应力锚索抗滑桩是由多排预应力锚索和抗滑桩组合起来的新型支挡结 构体系，能够迅速恢复和增加滑坡的抗滑力从而使滑坡得到稳定，特别是对于工 程滑坡和滑坡体上或前缘处有重要建筑物的滑坡防治和治理。预应力锚索抗滑桩 组合结构由于其显著的优越性得到了广泛的应用，但预应力锚索抗滑桩的相互作 用机理和计算理论的研究远远滞后于工程应用。因此，研究多排预应力锚索抗滑 桩组合结构与岩土体的相互作用机理、荷载传递路径、协调作用、受力特性等理 论计算对预应力锚索抗滑桩的实际应用具有重大的意义。 论文的主要研究工作如下： ①分析多排预应力锚索抗滑桩与岩土体的相互作用机理和荷载传递路径，即 预应力锚索抗滑桩的土拱效应，并推导出水平拱和竖向拱的形成条件和影响因素 以及临界桩间距和锚索间距的公式。 ②在总结和分析普通抗滑桩上滑坡推力和土体抗力分布形式的基础上，考虑 锚索预应力的施加对滑坡推力分布形式的影响，从而修改预应力锚索抗滑桩上滑 坡推力的分布形式。 ③根据预应力锚索抗滑桩的实际受力状态，改进预应力锚索抗滑桩的变形协 调方程和受力协调方程，并引入锚索预应力施加范围的控制系数 k 和推导出多排 锚索拉力值的计算公式。 ④结合重庆公馆边坡治理的工程实例，将预应力锚索抗滑桩与岩土体作为一 个整体来考虑，建立弹塑性有限元 ANSYS 三维模型进行预应力锚索抗滑桩的数值 模拟分析，首先采用有限元强度折减法分别进行加固前和加固后的稳定性分析， 与有限差分 FLAC3D 强度折减法的计算结果进行对比，然后采用单因素(外界条件、 锚索设计参数和抗滑桩设计参数)变动法对坡体位移和预应力锚索抗滑桩位移以及 内力的影响规律进行分析，并对预应力锚索抗滑桩设计参数进行优化组合，最后 模拟分析预应力锚索抗滑桩土拱效应的形成规律以及影响因素。 关键词：预应力锚索抗滑桩，土拱效应，变形协调，受力协调，数值模拟 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT The anti-sliding pile with multi-row prestressed anchoring cables is a new retaining structure in combination with multi-row prestressed cables and anti-sliding pile，which is able to quickly restore and increase the landslide stabilizing force to the steady landslide, especially for prevention and treatment of engineering landslide and landslide or important buildings at the leading edge of the landslide.The anti-sliding pile with prestressed anchoring cables composite structure has been widely used because of its significant advantages. However,the study interaction mechanism and the theory of computation of the anti-sliding pile with multi-row prestressed anchoring cables are far behind in engineer