框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)因其造價低廉、施工方便,在我國西北地區(qū)土質(zhì)邊坡治理工程中得到了廣泛應(yīng)用,而其優(yōu)異的加固效果和抗震性能也引起了大量學者對這種支護結(jié)構(gòu)的關(guān)注。但目前對于框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)的土壓力研究較少,一些文獻將錨桿的抗拔力看作是一種減小土壓力的因素進行考慮且忽略了預應(yīng)力對土壓力的影響,這造成計算結(jié)果與一些實驗觀測結(jié)果有所差異。本文基于框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)的加固機理,在考慮預應(yīng)力的基礎(chǔ)上分別對框架錨桿加固結(jié)構(gòu)在靜力狀態(tài)和地震作用下的土壓力進行了如下的研究:（1）基于框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點和工作機制,分析了預應(yīng)力和錨固體對土壓力的影響,結(jié)果表明預應(yīng)力會影響土壓力而錨固體則不會影響作用在支護結(jié)構(gòu)上的土壓力。在此基礎(chǔ)上,采用水平層法求解了框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)在靜力作用下的主動土壓力。通過理論對比和有限元軟件模擬的方法分析了預應(yīng)力對土壓力的影響,結(jié)果顯示預應(yīng)力會增大作用在支護結(jié)構(gòu)上的土壓力,且采用水平層分析法可以更好的體現(xiàn)土壓力非線性分布的特征。（2）基于對框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)工作機制的分析,結(jié)合擬動力法,在考慮預應(yīng)力的情況下確定了發(fā)生諧波地震時框架錨桿加固邊坡的潛在滑... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

巖質(zhì)邊坡滑塌在早期邊坡工程的實踐過程中，對邊

康淖式穡?俳?斯?貳⑻?貳⑺?繅約白》康認喙亓煊虻目萍冀?劍?庖彩溝?許多土建工程開始向山區(qū)發(fā)展，并出現(xiàn)大量的邊坡工程。由于這類邊坡工程周邊環(huán)境條件復雜且多數(shù)處于高烈度地震區(qū)，因此經(jīng)常會在惡劣的自然環(huán)境下發(fā)生失穩(wěn)破壞從而對國家財產(chǎn)和人民群眾的生命安全帶來嚴重威脅。而隨著國家經(jīng)濟實力的增長以及公路、鐵路、水壩等基礎(chǔ)設(shè)施的快速建設(shè)，建設(shè)部門與安全部門對邊坡工程的安全性要求也越來越高，這使得邊坡的穩(wěn)定性和各種用以保證邊坡安全工作的支護結(jié)構(gòu)成為土木工程領(lǐng)域的一項研究重點。圖1.1巖質(zhì)邊坡滑塌圖1.2蘭永線高邊坡滑塌在早期邊坡工程的實踐過程中，對邊坡土體的治理主要以擋土的理念為指導，大量依靠結(jié)構(gòu)自重維持邊坡穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于支護領(lǐng)域。然而隨著人類活動范圍擴大，大量工程穿越山區(qū)，填方邊坡、挖方邊坡層出不窮，邊坡高度急劇增大，此時采用重力式擋墻支護就難以滿足實際工程的需求，各種以混凝土為材料的懸臂式擋墻、扶壁式擋墻以及適用于填方公路的加筋擋墻就得到了進一步的推廣，而錨桿最早主要應(yīng)用于礦山巷道支護，后來人類關(guān)于巖土工程的領(lǐng)域的研究得到了長足的發(fā)展，基于變形控制以及錨固原理的認識使得預應(yīng)力錨桿在邊坡工程中開始得到應(yīng)用，其中，1934年預應(yīng)力錨索首次應(yīng)用于阿爾及利亞的Cheurfas大壩改造工程，此后，不同類型的錨桿以及與錨桿配合使用的組合支擋結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用于實際項目，取得了良好的效果。而在我國尤其是西部地區(qū)的邊坡治理工程，框架預應(yīng)力錨桿作為一種主動支護結(jié)構(gòu)，由于其質(zhì)量輕、施工快、造價低廉、設(shè)計簡便、使用場地不受限制等優(yōu)點更是得到了廣泛的應(yīng)用。而且，在我國發(fā)生的幾次較大的地震中，框架預應(yīng)力錨桿加固邊坡都表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗震特性，因此也得到了大量學者與?

考慮預應(yīng)力的框架錨桿支護結(jié)構(gòu)土壓力分析2圖1.3框架預應(yīng)力錨桿支護邊坡雖然框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)工程特性優(yōu)秀，但依然無法避免對土壓力的討論，因為支擋結(jié)構(gòu)承受的荷載主要來自于墻后土體產(chǎn)生的土壓力，而關(guān)于擋墻土壓力的研究已經(jīng)有超過兩百年的歷史。1776年，C.A.Coulomb以極限平衡理論為基礎(chǔ)提出了著名的庫倫土壓力理論，1857年，法國工程師W.J.Rankine則針對墻背光滑且垂直的擋墻發(fā)表了朗肯土壓力理論。關(guān)于土壓力的研究在這之后得到了長足的發(fā)展，大量學者基于不同理論，發(fā)展了各類土壓力計算方法，同時又結(jié)合工程實踐進一步的推動著土壓力理論的不斷完善。由于與邊坡相關(guān)的支護結(jié)構(gòu)都是永久性的，所有的邊坡支護工程在設(shè)計過程都需要考慮地震的影響，因此也有一些學者對支擋結(jié)構(gòu)的地震土壓力進行了研究。雖然目前關(guān)于土壓力的研究取得了豐碩的成果，但是在工程領(lǐng)域隨著大量新型支擋結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，現(xiàn)有的土壓力研究理論還表現(xiàn)出一定的不足，尤其是關(guān)于框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)的土壓力研究較少，這造成很多邊坡加固工程忽視坡面擋土結(jié)構(gòu)的設(shè)計，導致支擋結(jié)構(gòu)面層發(fā)生破壞，就如圖1.4所示為某框架錨桿支護邊坡滑塌，坡面格構(gòu)梁被大量破壞；此外，多數(shù)研究文獻中也忽略了預應(yīng)力對土壓力的影響，僅有少數(shù)文獻以試驗和現(xiàn)場觀測的手段記錄了由預應(yīng)力引起的土壓力變化，這就使得一些文獻在對這種支護結(jié)構(gòu)進行研究的過程中只能借助經(jīng)驗假定土壓力的大小與分布，這就可能造成研究成果與實際工程有所偏差。由此可見，對于框架預應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)的土壓力研究目前還不完善，仍有必要對這種支護結(jié)構(gòu)的土壓力問題進行探討。圖1.4某框架錨桿支護邊坡破壞

【參考文獻】：
期刊論文
[1]預應(yīng)力加筋體水平土壓力及作用機理研究[J]. 杜運興,袁蘭,周芬.  湖南大學學報(自然科學版). 2019(09)
[2]框架錨桿支護黃土邊坡大型振動臺模型試驗研究[J]. 葉帥華,趙壯福,朱彥鵬.  巖土力學. 2019(11)
[3]預應(yīng)力錨桿復合土釘墻支護體系增量解析方法[J]. 郭院成,李明宇,張艷偉.  巖土力學. 2019(S1)
[4]水平柔性拉筋式重力墻地震土壓力擬靜力分析方法[J]. 于昕左,肖世國.  土木工程學報. 2019(S2)
[5]預應(yīng)力對拉式擋土墻受力特征模型試驗研究[J]. 江健宏,楊振宇,陳奇,孟慶宇,張宏博.  山東大學學報(工學版). 2019(04)
[6]地震作用下微型樁支擋結(jié)構(gòu)振動臺試驗研究[J]. 鄭靜,牛文慶,吳紅剛,施艷秋.  巖石力學與工程學報. 2019(S1)
[7]簡諧波作用下加筋土擋墻動土壓力模型試驗研究[J]. 徐鵬,蔣關(guān)魯,任世杰,廖丹,王智猛.  巖石力學與工程學報. 2018(S2)
[8]柔性樁黏性土的非極限主動土壓力[J]. 李朝陽,謝強,康景文,趙夢怡,郭永春.  土木建筑與環(huán)境工程. 2018(05)
[9]壓力型錨桿支護滑坡的地震動力響應(yīng)特性研究[J]. 李楠,汪班橋,門玉明,張妙芝.  地質(zhì)力學學報. 2018(04)
[10]柔性支護黏性土基坑非極限被動土壓力研究[J]. 趙夢怡,謝強,康景文,李朝陽,郭永春.  工程地質(zhì)學報. 2018(04)

博士論文
[1]考慮錨桿預應(yīng)力作用的錨固邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 王鄧峮.蘭州理工大學 2013
[2]黃土地區(qū)框架預應(yīng)力錨桿支護邊坡地震動反應(yīng)及穩(wěn)定性分析[D]. 葉帥華.蘭州理工大學 2012
[3]高邊坡預應(yīng)力錨索格梁的承載機理及設(shè)計分析研究[D]. 向安田.同濟大學 2007

碩士論文
[1]地震作用下樁基橋臺土壓力及影響因素研究[D]. 吳小明.西南交通大學 2017
[2]考慮土、上部結(jié)構(gòu)和橋臺相互作用的橋臺地震土壓力計算方法[D]. 劉坤.太原理工大學 2016



本文編號：2954778