预应力锚索抗滑桩内力分析研究及优化设计探讨

论文摘要

滑坡是一种发生在山区的数量多、规模大、危害严重、性质非常复杂而其发生又具有一定规律性的地质灾害。滑坡产生于特定的工程地质与水文环境中,是在以重力为主的自然力作用下或在人类工程活动影响下发生发展的斜坡变形运动。近年来,预应力锚索抗滑桩作为一种新型的支挡结构越来越多地被应用在滑坡治理工程中。由于是一种新型结构,其设计理论和规范都还存在不太成熟的地方,本文结合某直立超高边坡支挡工程分析了预应力锚索抗滑桩的受力机理,对预应力锚索抗滑桩的设计理论、计算方法进行了分析,并以该工程实测数据为基础,利用ANSYS有限元计算软件对该实际工程进行优化设计探讨。为了弄清预应力锚索抗滑桩受力机理,首先对滑坡的成因和滑坡推力的计算进行了总结和分析,得出了不同类型滑坡形式的滑坡推力计算方法,在确定滑坡推力的前提下,建立预应力锚索抗滑桩的设计计算模型,对预应力锚索抗滑桩的设计计算方法进行了详细的分析,得出了合理的设计步骤;然后,根据结构优化设计理论,对锚索抗滑桩优化设计中的参数选取进行了分析,最后,根据预应力锚索抗滑桩的设计理论与结构优化设计理论,以某大型滑坡支护工程作为工程实例,以该工程实测数据为基础,利用ANSYS对其进行计算,在采用预应力锚索抗滑桩进行边坡治理时,如何选择安全、经济、合理的支护体系方面进行了探索。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景、目的及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 边坡稳定分析的现状
• 1.2.2 预应力锚索抗滑桩发展及现状
• 1.3 论文思路及研究内容
• 第二章 滑坡成因分析及滑坡推力计算
• 2.1 滑坡的成因及分类
• 2.2 边坡的稳定性分析研究
• 2.3 滑坡推力的计算方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 预应力锚索抗滑桩设计计算方法
• 3.1 预应力锚索抗滑桩计算的基本假定及设计要求
• 3.1.1 预应力锚索抗滑桩设计基本假定
• 3.1.2 预应力锚索抗滑桩设计要求
• 3.2 预应力锚索抗滑桩的力学模型
• 3.3 预应力锚索抗滑桩的计算
• 3.3.1 桩身内力的确定
• 3.3.2 计算分析方法
• 3.3.3 预应力锚索应力计算
• 3.3.4 抗滑桩桩身配筋
• 3.3.5 预应力锚索抗滑桩的动态设计
• 第四章 结构优化设计理论及有限元数值分析方法
• 4.1 预应力锚索抗滑桩优化设计理论
• 4.1.1 工程结构设计中的确定性因素和不确定性因素
• 4.1.2 锚索抗滑桩的优化组合设计
• 4.2 有限元分析方法及软件简介
• 4.2.1 有限元分析方法简介
• 4.2.2 有限元软件 ANSYS简介
• 4.2.3 锚索抗滑桩有限元模型中各结构的数值模拟
• 4.2.4 用于数值模拟的结构单元分析
• 4.2.5 APDL参数化语言简介
• 第五章 基于实际工程的ANSYS优化设计
• 5.1 工程概况
• 5.1.1 工程地质概述
• 5.1.2 设计参数
• 5.2 优化设计
• 5.2.1 运用 ANSYS模拟预应力锚索抗滑桩
• 5.2.2 预应力锚索抗滑桩结构优化
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望与建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A