袋装砂堤心结构整体稳定性计算方法研究

论文摘要

在软土地基上修筑防波堤,袋装堤心结构型式简单,操作方便,造价经济,一直被广泛采用。但在风浪冲击较大的地方,传统的泥装草袋结构已无法适用。鉴于土工织物在软土地基应用方面具有良好的排水、隔离及过滤作用,可以提高软土地基上结构的稳定性,在砂源比较丰富的地区可采用堤心由土工模袋充填砂料形成的袋装砂堤心结构。该结构整体性能良好,软基处理简单经济,施工效率高,具有较高推广应用价值。本文的工作是围绕如何计算袋装砂堤心结构的稳定性展开的,其研究成果对结构尺度的设计和工程造价有重要意义,有较大的工程应用价值。本文首先研究了土工织物在实际工程中的破坏形式,确定土工织物在本结构中主要表现为滑动断裂破坏和滑动拉出破坏。同时认为土工织物和充砂袋袋布提供部分抗滑力矩,同土体自重产生的抗滑力矩叠加而成全部的抗滑力矩,以此抵抗外力提供的滑动力矩,从而计算出结构的最小抗滑稳定安全系数。其次,考虑结构的滑动形式为圆弧滑动,利用简单条分法,并考虑土工织物提供的抗滑力矩,以此为依据编写FORTRAN程序,用循环搜索的方式寻找最小安全系数和对应的圆弧参数,并通过对工程实例的计算验证本文理论。最后,分别通过改变结构的坡度和肩台宽度,找出其与最小安全系数的联系及变化规律。结果证明:随着坡度的增大,最小抗滑稳定安全系数kmin呈现不断减小的趋势;外侧肩台的宽度不断减小,最小抗滑稳定安全系数kmin也在不断减小并呈现近似线性分布。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 整体稳定性分析方法及程序简介
• 2.1 土工织物力学性能
• 2.1.1 土工织物的拉伸性能
• 2.1.2 土工织物的破坏形式
• 2.2 稳定性分析方法
• 2.2.1 加筋垫层的作用力
• 2.2.2 稳定性分析方法
• 2.2.3 分析流程
• 2.3 程序简介
• 第三章 工程实例分析
• 3.1 工程实例一
• 3.1.1 工程简介
• 3.1.2 环境概况
• 3.1.3 地震
• 3.1.4 工程地质
• 3.2 工程实例一结构计算结果
• 3.2.1 土工织物指标数据
• 3.2.2 结构稳定性计算
• 3.3 工程实例二
• 3.3.1 工程简介
• 3.3.2 环境概况
• 3.3.3 地震
• 3.4 工程地质
• 3.5 工程实例二结构计算结果
• 3.5.1 土工织物指标数据
• 3.5.2 结构稳定性计算
• 3.6 本章小结
• 第四章 断面优化设计
• 4.1 坡度
• 4.1.1 不同坡度下的稳定性计算
• 4.1.2 其他参数计算
• 4.2 肩台宽度
• 4.2.1 不同肩台宽度下的稳定性计算
• 4.2.2 结果分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢