锚固边坡稳定性的极限分析

传统的极限平衡法在分析锚固边坡稳定性时存在缺陷,为此将塑性力学中的上限法应用到锚固边坡稳定性分析中。文章推导了边坡稳定所需锚固力上限解的数学模型,并用序列二次规划法(SQP)进行了求解。研究发现:锚杆的外锚头距坡脚越远,所需锚固力越大,但在边坡中下部变化不大;锚固力随锚杆的倾角非线性增大,随安全系数线性增大;锚固力和滑裂面形状还与外锚头和锚固体的力学特性有关。为了提高锚固效果,建议在边坡的中下部加强锚杆的布置,而且建议锚杆倾角范围为13~35°。     

横向载荷作用下刚性桩上土反力分布规律研究

在抗滑桩等的设计中,桩上土反力分布的确定是最关键的,但这个问题一直没有被很好地解决。桩上的真实土反力由法向土反力、环向摩阻力及轴向摩阻力3部分组成。通过对刚性桩与土体的相互作用进行有限元分析,研究了不同载荷水平下,土反力各分量在环向和轴向上的分布规律。研究发现随着载荷的增大,桩周土是由上到下渐进屈服的。同时研究了法向土反力和环向摩阻力对平均水平土反力的贡献,发现环向摩阻力与法向土反力相比,对总水平土反力的贡献虽然小,但不能忽略。而且法向土反力和环向摩阻力与平均水平土反力的比率与轴向位置和载荷水平有关。     

加筋土坡临界高度的极限分析

为了解布筋形式与布筋密度等因素对土坡加筋效果的影响,用上限法对加筋土坡的临界高度进行了极限分析。使用刚体旋转破坏机构,并假设筋材的失效模式为本身的拉伸破坏,研究了3种布筋形式(均匀布筋、上稀下密线性布筋及上密下稀线性布筋)对边坡临界高度及滑裂面形状与位置的影响。结果表明:在平均布筋密度相同的情况下,上稀下密线性布筋对应的临界高度最大,而上密下稀线性布筋对应的临界高度最小;对于3种布筋形式,边坡临界高度都随平均布筋密度增大而明显增大;不同的布筋形式对应的滑裂面的形状与相对位置有较大差别;对于均匀布筋土坡,上限解与试验结果及有限元解有较好的一致性。