弹性抗滑桩内力计算的改进与优化

在滑坡治理工程中,抗滑桩是一种重要的支挡加固措施,在确定滑坡推力后,如何准确、合理地计算抗滑桩内力对滑坡治理工程的成败常常有着决定性的作用;根据滑动面以上桩身滑坡推力的分布形式、桩前剩余抗力的分布情况以及桩身边界条件,将"m"法和"K"法相结合,推导出全桩内力有限差分计算公式;所提出的计算方法思路简明、计算精度高,在实际滑坡治理工程中得到了有效的应用,也可应用于其他横向受力桩的分析与计算。     

大角度斜拉桩计算方法及工程应用

针对现有预应力锚索抗滑桩使用空间受限的情况，提出一种大角度斜拉桩，结合Winker弹性地基梁理论和弹性支座法，为其建立力学计算模型。用桩锚变形协调条件，推导锚索拉力计算公式，并将抗滑桩从滑面处分为上、下两部分，滑面以上部分按结构力学方法计算，滑面以下部分按Winker弹性地基梁法计算。通过Matlab编程实现锚索拉力、桩身内力及位移计算结果输出。采用Optum G2软件建立数值模型对理论模型进行验证，结果表明：计算方法能准确反映桩顶大角度斜拉桩的受力、变形特点，计算结果的精确程度取决于地基系数选取的合理性与准确性。最后，以重庆某基坑边坡工程为例，与普通抗滑桩进行对比分析，计算结果表明：大角度斜拉桩受力模式更加合理，大角度斜拉锚索可有效减小桩身弯矩、剪力、位移等，进而减小桩身截面尺寸、配筋和嵌固段长度。     

弹性桩基础内力分析方法探讨

采用传统的“m”法计算桩基内力存在一定的近似性。介绍一种弹性桩内力计算的新方法——有限元法，并与传统“m”法的计算结果进行比较，结论是“m”法的计算结果在某种情况下趋于不安全，工程设计人员应引起注意。     

h型抗滑桩的分析方法及在滑坡治理工程中的应用

以滑面为界将h型桩分为阻滑段和锚固段两部分,分别采用受横向推力作用的平面刚架模型和弹性地基梁理论计算抗滑桩结构内力。依托广东某滑坡治理工程,采用桩体内力监测和深孔位移监测研究h型抗滑桩的内力分布特征和坡体变形规律。结果表明:h型抗滑桩内力计算理论值和实测值较吻合,说明该内力分析方法是合理的;施工扰动和强降雨会加剧坡体变形,h型桩抗滑体系构建完成后,坡体位移逐渐趋于稳定。     

地震条件下抗滑桩时程分析计算法中动力地基系数研究

目前,在建筑物基础梁板、桩基础、抗滑桩的静力问题中广泛采用弹性地基梁法,地基梁法的地基系数可由试验方法、查表法等方法得到。但对于地震作用下的抗滑桩地基梁法,有关动力地基系数的研究尚存在不合理和不易确定的弱点。基于微分薄层法,通过对地震条件分层土压力的计算分析,提出了将动力条件的不同位移下的被动土压力和主动土压力与动力地基系数相联系的方法,与其他方法相比较,具有简单而又合理的特点,便于应用。     

基于双参数法和加权残值法的锚拉抗滑桩内力分析

由于锚拉抗滑桩作为一种新型抗滑支挡结构,还没有一种规范的方法对其内力设计计算方法进行说明.于是基于双参数法和加权残值法原理,引入B样条函数作为试函数,提出了一种计算锚索抗滑桩全桩内力的新方法.该方法将锚拉力作用于桩顶,考虑各种桩底支承条件,针对受荷段和锚固段控制微分方程的不同,采用子域最小二乘配点加权残值法,得到了全桩内力计算的普遍计算程式,并编制了相应计算程序.同时此法可对全桩进行整体分析,无需对抗滑桩分滑动面上下两部分分别进行计算,也可考虑桩顶位移与锚索水平位移相协调.将本方法应用于2个工程实例的分析,并与传统的查表法和有限差分法进行比较,分析计算表明该法只需划分极为稀疏的网格就可达到很高的计算精度,而且计算所费时间极短,可大大提高计算效率.     

圆形水池底板内力计算方法的分析探讨

根据圆形水池基础形式的不同,对圆形水池的底板计算方法进行了分析归纳。介绍了在天然地基条件下,大直径圆形水池底板内力计算常采用的弹性地基法和弹性地基梁解析法的计算原理及方法。探讨了在软土地基条件下或其他不适宜采用天然地基时,采用桩基圆板的计算模型及方法。给出两个不同条件下的工程算例,示范了不同计算方法在实际工程中的应用。     

门式双排抗滑桩设计计算方法及工程应用研究

门式双排抗滑桩是一种较为新型的支护结构,首先考虑前、后桩及连系梁作用,推导了滑坡推力作用下双排抗滑桩桩间土压力计算公式;然后,针对门式双排抗滑桩受力特点,将抗滑桩划分为受荷段与嵌固端,采用工程中常用的地基系数“m-k”法推导了各特征段的微分方程,在此基础上,根据前、后桩及连系梁的边界条件,利用有限差分方法对微分方程求解,建立了门式双排抗滑桩内力及位移计算方法.工程实例分析验证了该方法的可行性,可为类似工程设计提供参考.     

"边坡支护方案优化设计系统"中的抗滑桩设计子系统

抗滑桩设计子系统（Anti—Slide Pile Design Subsystem（ASPDS）是“边坡支护方案优化设计系统”（Slope Support Optimal Design System,简称SSODS）中的重要组成部分。首先介绍了抗滑桩的计算方法,包括弹性桩和刚性桩的计算,然后给出了基于组件式GIS技术ASPDS的程序设计过程,并介绍了ASPDS的基本功能：抗滑桩建模,抗滑桩内力计算,抗滑桩配筋设计和复核。最后,还列举了实例进行分析,并与传统的手工查表法进行了对比。结果表明ASPDS计算准确．易于使用．能直观地显示结果．具有很好的应用前景。     

锚索修复大变形抗滑桩预应力上、下限值计算方法

施加预应力锚索是修复大变形抗滑桩工程常用的技术之一，而锚索预应力的计算是修复工程设计的关键。基于弹性桩基本理论定义"大变形抗滑桩"概念，界定抗滑桩修复工程中锚索预应力上、下限值对应的桩顶位移状态；以修复上、下限状态的桩顶位移为设计目标，将抗滑桩自由段假定为悬臂梁，嵌固段假定为弹性地基梁，利用桩-索位移变形协调条件，分别推导锚索预应力上、下限值表达式，并将所提计算方法应用于预应力锚索修复大变形抗滑桩模型试验。结果表明：采用所提计算方法与模型试验获得的锚索预应力上、下限值误差仅6%，施加预应力锚索改善了大变形抗滑桩桩身受力性能，修复效果较好，验证了此方法的合理性。现场工程应用表明：某特大滑坡大变形抗滑桩桩顶位移得到有效遏制，抗滑桩工程处于稳定状态，进一步印证了所提方法的正确性。     

抗滑桩设计中的两个问题

文章针对抗滑桩加固边坡设计中抗滑桩内力计算、合理桩长的选择这两个问题,运用有限元强度折减法直接计算抗滑桩所受的滑坡推力、桩身内力、滑面形式,优化锚索的锚固力,使锚索与抗滑桩协调作用。研究不同桩长的抗滑桩加固效果,发现沉埋桩不仅可使边坡达到足够的稳定性,而且沉埋桩所受的滑坡推力降低、桩身内力比全长桩更为合理,在条件许可的情况下沉埋桩可更为有效地加固边坡,这为抗滑桩设计中选择合理桩长的这个问题提供了一个很好的解决方法。     

双排抗滑桩桩土作用分析模型及其应用

考虑坡体滑移的最不利工况,以滑动面为分界面,分析了双排桩与坡体作用的作用机理与关系表达式;引入p-y曲线法模拟桩间土与双排桩接触非线性特征,并结合经典土压力理论与相关应力路径三轴试验对其参数进行了求解,由此建立了双排抗滑桩与桩周土体非线性相互作用模型。在此基础上,导出双排桩不同特征桩段微分方程,利用横系梁传力协调作用及边界条件,提出了双排桩桩身内力和位移的有限差分迭代算法。试验对比分析表明,计算值与实测值吻合较好,该方法可用于双排抗滑桩的内力分析计算。     

刚架抗滑圆桩在富水滑坡治理中的应用研究

对于规模较大的滑坡处治,若地层难以提供足够的锚固力,且地下水丰富,传统抗滑桩施工风险较大。桩顶通过系梁连接的机械成孔的门架式抗滑桩彰显其独到优势。对此,基于弹性地基刚架理论,建立刚架抗滑桩的设计计算方法,并通过工程实例进行验证。结果表明:治理效果较好,保障了沈海高速复线罗溪互通的运营安全。     

双排抗滑桩变形与受力的滑坡参数敏感性分析

采用弹塑性有限元计算方法,对堆积体滑坡中双排抗滑桩及其周围土体的受力及变形进行计算,对桩顶位移、桩身最大剪力、弯矩与滑体及滑床强度参数c,φ值的相互关系进行了参数敏感性分析。结果表明:双排抗滑桩的变形与受力,受滑体黏聚力的影响大,受其内摩擦角的影响小,而滑床的参数变化对双排桩的影响更小。     

土岩复合地层吊脚桩支护结构力学分析与优化设计

为了更加安全经济地进行土岩复合地层中基坑工程设计,针对上土下岩复合地层中吊脚桩基坑支护结构的受力及变形特性进行研究。采用二维数值分析方法,建立土岩复合地层条件下吊脚桩支护基坑开挖模型,分别分析基坑开挖过程中吊脚桩支护结构内力、变形的发展过程,以及土岩弹性模量比RE、吊脚桩嵌岩深度t、岩肩宽度b与桩体受力、变形之间的相关关系。结果表明： 1）随着基坑开挖深度逐渐增大,桩身侧移增大且桩身最大侧移发生位置逐渐下移,最大下移幅度为土层厚度的17.5%; 2）当基坑开挖至土岩交界面时,吊脚桩桩身内力达到最大值,下部岩层的开挖使得桩身最大负弯矩减小27.5%; 3）当岩层弹性模量介于600 MPa和4 800 MPa之间时,最优设计嵌岩深度为1.5 m,最优设计岩肩宽度为1.5~2.0 m。     

抗滑桩加固高边坡受力特征影响因素分析

抗滑桩是一种常见的高边坡支挡措施,为研究影响抗滑桩的受力性能的主要因素,基于ABAQUS数值模拟研究了桩径、桩体嵌固段长度和桩位对桩内力分布影响。结果表明：（1）桩身弯矩和剪力与桩径呈正相关关系且抗滑桩能够显著提高边坡的稳定性,增大桩的直径更有利于边坡的稳定性;（2）抗滑桩的嵌固段深度对桩的内力分布也会产生影响。具体来看,嵌固段越长,桩身内力越大,但增大嵌固段长度可以有效减小桩顶位移;（3）桩布设位置对于桩身的内力影响表现为桩位越靠近坡趾,桩的内力以及桩顶位移越小。因此在抗滑桩设计时,要综合考虑桩的受力和桩的位移。研究结果为高边坡工程治理提供了有益的参考。     

黄土边坡原位直剪与抗滑桩模型试验

为揭示黄土公路高陡边坡的稳定性状,选取黄土塬开挖平台非扰动黄土为试样,制作试样模型进行原位试样直接剪切试验,设计进行不同工况下埋入式与悬臂式抗滑桩模型试验,研究获取公路路堑边坡黄土土样应力-应变关系曲线、土样峰值强度及残余强度参数变化规律,并基于支挡抗滑桩和黄土边坡坡体内受力与变形状态,揭示桩-土相互作用过程与变形机理。试验结果表明：黄土试样在直接剪切时,随着法向应力增大,其应力-应变关系曲线逐渐由软化型向硬化型转变,且曲线逐步升高但未出现交叠;相同的剪切次数下,黄土试样峰值强度和残余强度均随法向应力增大而增大,残余强度较峰值强度有一定衰减,且垂直强度愈大,衰减愈明显;随着水平推力达到极限承载力,埋入式模型抗滑桩桩身土压力分布呈现上大下小的变化趋势,且在滑动面位置上部附近出现桩前最大土压力,桩体发生弹性变形,弯矩值沿桩身分布总体呈"S"形规律;悬臂式桩体不发生刚性转动,桩身土压力总体呈上下小、中间大的分布态势,桩后最大土压力出现在滑动面附近,而桩前最大土压力则随着现场试验中单排模型桩根数增多,自模拟滑动面逐渐过渡到新的剪出滑动面,桩身弯矩呈"D"形分布。     

有限元折减法研究三排桩的力学特性

以某铁路实际工程利用三排抗滑桩处理大型岩堆为例,基于有限元软件建立等比例实体模型,在初始应力和开挖条件下,采用强度折减法,研究多排抗滑桩在岩堆界面的受力特性,发现了三排抗滑桩在初始应力下的弯矩分配规律,定性分析了开挖阶段三排抗滑桩弯矩分配情况,并对最大水平位移进行了分析。