彈柔錨桿在擋土墻支護中的數值模擬.pdf

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第 21卷第 7期 2012年 7月 中 國 礦 業 CHINA M INING M AGAZINE V01.21,No.7 Ju1. 2O12 彈 柔錨 桿 在 擋 土墻 支 護 中的數值 模 擬 高 林 ,李長洪 ,徐國強 (1.北京科技 大學 土木與環 境 工程 學院 ,北京 100083; 2.河北聯合 大學河 北省地 震工程 研 究 中心 ,河北 唐 山 063009) 摘 要 :彈柔錨桿是在普通錨桿 基礎 上增 加彈柔變 形體 的新 型錨桿 。通過 FLAC對普通錨桿 和彈柔 錨桿進行對 比數值模擬分析 ,分 析結 果證 實 ,由于彈柔變形體 的應力 和形變緩 沖效應 ,使 得彈柔錨 桿 比 普通錨桿具有更高的承載能力和更加優異 的抗變 形性能 ,特別 適用 于具有大變 形和 動荷載要 求的支護 , 值得在錨桿擋土墻工程中進行推廣。 關鍵詞 :彈柔錨桿 ;彈柔變形體;數值模 擬 中 圖分 類 號 :TD353 .6 文 獻 標 識 碼 :A 文章 編 號 :1004—4051(2012)07—0101—03 Research on numerical sim ulation the elastic-flexible anchor in the retaining wall GAO Lin , LI Chang—hong , XU Guo-qiang (1.College of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China; 2. Earthquake Engineering Research Center of Hebei Province, H ebei United University, Tangshan 063009,China) Abstract: The elastic—flexible anchor is a new type anchor which added a elastic—flexible deformable body on the common anchor.Through developing the com paring numerical simulation analysis between the common anchor and the elastic-flexible anchor by the FLAC,we confirmed that,due to the buffering effect of the stress and deformation in the elastic—flexible deform able body,the elastic—flexible anchor has the higher bearing capacity and more excellent anti-deformation performance,especially applied to the support structure with the requirements of large deformation and dynamic load,and worth popularizing in the anchor retaining wall engineering. Key words: elastic— flexible anchor; elastic—-flexible deformable body; numerical simulation 錨桿 擋土墻 是 將 錨桿 一 端 與 工程 結 構 物 相 連 , 另 一端錨 固在穩 定 的 地層 中新 型 擋 土結 構 ,它 依 靠 工程 結構 物承受 土 壓 力 ,并利 用 錨 桿 與地 層 間 的錨 固力 來維 持結構 物 的穩定n]。錨桿 擋 土墻與 重力 式 擋 土墻相 比 ,具 有 土方 工 程 量小 、機 械化 作 業 快 、安 全 系數高 、有效 控 制 邊坡 變 位 量 等 優勢 。由 于錨 桿 擋 土墻 是一種 輕型 支 擋結 構 ,要 求 邊 坡 荷載 不宜 過 大 ,特別 對邊 坡動荷 載最 為敏感 ;另外 錨桿 擋土 墻對 大 變形邊 坡 的控制 效 果 不好 ,一 旦 邊 坡 出 現較 大 變 位 量 ,錨 桿極 易被拔 出或 出現 支擋破 壞口]。 通過 對錨 桿受 力 和 變形 的分 析 ,確 定在 普 通 錨 桿 的鎖 固端 和托盤 之 間增 加 彈 柔 變形 體 ,充 分利 用 彈柔 體 的形變 和應 力 緩 沖 ,從 而 形 成 彈柔 錨 桿 。在 收 稿 日期 :2012-03—06 作者簡介 :高林 (1979一)男 ,講師 ,就職于河北聯合大學建筑工程學 院 ,北京科技大學土木 與環境工程學院巖土工程專業博士研究生 。 動 荷載情 況下 ,彈 柔體 可 在 鎖 固端 與托 盤 問形 成有 阻尼 的荷載傳 遞 ,減 緩經 由托 盤 直 接傳 遞 給 錨 桿 的 動荷 載 ;在大 變形情 況 下 ,彈柔體 可相應 耗散 變形 勢 能 ,減少 形變 在錨 桿桿體 中的產生 應力 負擔 。 1 研究 方 法 對 于錨桿 的研 究 通 常 有 兩 種途 徑 ,一 種 是 現 場 應力測 試 ,另一種 就 是 數 值 模 擬 分 析 。雖 然現 場 應 力測試 更加 貼近 于 實 際應 用 狀 態 ,但 由于 現場 應 力 測 試對 試驗 條件 要求 嚴 格 ,而 且 測 試 結果 受 到 土 層 分 布狀 態 、加 載等 級 和加載 速度 等各方 面 的影 響 ,不 能夠精 確判 斷錨 桿 的力 學性 能[3]。數值 模擬 分析 是 通 過對 錨桿 桿體 進行 建 模 ,采 用 數 值分 析 軟 件 對 錨 桿 的力 學性 能進行 計 算 ,并 對 模 擬 成 圖結 果 開 展 分 析 ,最終 得 到對錨 桿力 學性 能 的初 步判 定【4]。 FLAC3D(F_ast Lagrangian Anlysis of Continua 3 Dimension)是 美 國 ITASCA 公 司開 發 的一 種 三維
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土墻 數值 模擬 支護
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