文档介绍：合肥工业大学
硕士学位论文
边坡稳定分析和抗滑桩优化设计
姓名:丁浪
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:王建国
20100301
边坡稳定分析和抗滑桩优化设计摘要边坡工程涉及到国民经济建设的各个方面,如铁路、公路、露天采矿工程、房屋建筑、水利建设与市政建设等等,一方面它关系到其所维系的各种构筑物的安全与正常使用,另一方面又影响到构筑物的建设成本。随着人口的急速增长和土地资源的过度开发,边坡问题已成为同地震和火山相并列的全球性三大地质灾害之一。目前有限元法能考虑岩土体的应力一应变性质,可动态模拟土坡的失稳过程及其滑移面形状,并可以求出岩土体内部各处的应力和变形值,克服了极限平衡法的大部分缺陷。文中采用有限元折减方法,通过广义塑性应变等值线图自动给出最危险滑移对边坡稳定进行敏感性分析,从而确定各因素对土质边坡稳定系数变化的敏感性大小。结果表明,土体的粘聚力、内摩擦角、重度对边坡稳定性的影响最为敏感,坡角、坡高的影响次之,为实际边坡工程的合理有效设计及边坡治理提供了一些参考依在滑坡治理工程中,抗滑桩作为一种支挡抗滑结构物而广泛应用于边坡的稳定性治理中。传统设计计算理论所采用的许多假设都在不同程度上回避了桩一土相互作用的全面分析,把滑坡体和抗滑桩分开考虑,没有彻底解决桩一土相互作用力学机制的问题。文中把抗滑桩和滑坡体作为整体分析、有效而准确地考虑抗滑桩和滑坡体的相互作用。系统地计算与分析了设桩位置、材料参数变化与桩的抗弯刚度等对抗滑桩加固边坡稳定性的影响,性进行分析,计算了各种约束条件下桩身位移、弯矩和剪力。关键词:边坡稳定;有限元强度折减法;抗滑桩;安全系数面,此时的折减系数即为边坡稳定安全系数。据。最后,结合一具体工程实例,运用前文的分析,确定抗滑桩作用下的边坡稳定方法,对其进行了有限元分析计算,进行抗滑桩加固分析。对抗滑桩作用下的边坡稳定
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插图清单图边坡抗弯刚度与边坡稳定系数的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图土条及作用于土条上的力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图瑞典法计算图示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图毕肖普法计算图式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图ḿ扑阃际尽ḿ扑阃际健图欧拉法求解过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图修正的欧拉法求解过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图土体模型尺寸图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图土体模型有限元网格图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图边坡粘聚力虵墓叵登摺图边坡内摩擦角够和的关系曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图边坡重度虵墓叵登摺图坡高浠臀榷ㄏ凳叵登摺图坡角浠臀榷ㄏ凳叵登摺抗滑桩加固示例图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图诘阄灰圃仆肌图等效朔型应变矢量图⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同桩位下的安全系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图粘聚力与边坡稳定关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图容重与边坡稳定关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图Σ两怯氡咂挛榷ü叵怠图现场资料图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图现场资料图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图现场资料图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图殖∽柿贤四图皮园村滑坡平面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图边坡有限元模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图边坡整体稳定分析结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图等效朔型应变矢量图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图ヅ抛诘阄灰圃仆肌ヅ抛渚赝肌图ヅ抛袅ν肌图ヅ抛拔灰仆肌图双排桩加固滑坡模型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图抛庸袒峦窕滞肌图抛诘阄灰圃仆肌图抛刃沸陀Ρ涫噶客肌芭趴够袅ν肌图芭趴够渚赝肌图芭抛灰仆肌
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表格清单表ァ⑺抛庸瘫咂率当冉稀表边坡粘聚力晕榷ㄏ凳挠跋臁表边坡内摩擦角够稳定系数的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表坡体自重晕榷ㄏ凳挠跋臁表坡高晕榷ㄏ凳挠跋臁表坡角榷ㄏ凳挠跋臁表边坡材料基础模型参数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表材料参数见下表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。表抗滑桩材料参数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯