點錨設(shè)計中的三維塌落拱原理及其工程應(yīng)用.pdf

1、近年來，隨著國家工程建設(shè)的飛速發(fā)展，各種基礎(chǔ)建設(shè)中的高邊坡支護(hù)工程越來越多，其規(guī)模趨于更大化，支護(hù)的難度也日益增大。因此，越來越多的新型邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，點錨支護(hù)就是在樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)展而來。巖土體、樁、預(yù)應(yīng)力錨索三者之間是一個共同的受力機(jī)體，它們相互約束與牽制，預(yù)應(yīng)力的施加會改變支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力分布，從而影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。如何更好的建立點錨結(jié)構(gòu)中的計算模型，研究支護(hù)結(jié)構(gòu)中的土壓力分布，分析土拱效應(yīng)對點錨結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，是工程界急

2、需解決的問題。
　　 土拱效應(yīng)是巖土工程中一個很普遍的現(xiàn)象，它的形成是由于支護(hù)結(jié)構(gòu)中巖土體內(nèi)部發(fā)生相互作用，從而使得土壓力出現(xiàn)重新分布的情況，本文將這種在空間出現(xiàn)的壓力重分布稱為三維塌落拱效應(yīng)。
　　 在實際的工程運用中，點錨支護(hù)結(jié)構(gòu)并不是完全的以郎肯土壓力的形式承受荷載，在一定的條件限制下，考慮到樁與土的相互作用，樁間土體的相互作用，豎向錨索間土體的相互作用可以形成土拱，存在塌落拱效應(yīng)。由于土體的相對位移或者相對位移趨

3、勢，從而在水平方向和豎向方向產(chǎn)生土拱效應(yīng)。
　　 本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，通過理論推導(dǎo)和有限元模擬分析相結(jié)合的方法，探討點錨結(jié)構(gòu)中二維塌落拱和三維塌落拱的形成機(jī)理與影響因素，根據(jù)土拱拱腳與拱頂?shù)膹?qiáng)度破壞條件，推導(dǎo)出了樁后二維水平塌落拱的合理拱軸線的方程、拱高的解析表達(dá)式以及它的形成條件，進(jìn)一步推導(dǎo)出考慮三維塌落拱效應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力解析表達(dá)式。
　　 其次對前文推導(dǎo)解析式進(jìn)行數(shù)值模擬論證。用數(shù)值模擬分析方法對