预应力锚索加固边坡动力稳定性分析

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1、预应力锚索加固边坡动力稳定性分析重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：刘贵指导教师：许明副教授学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学土木工程学院二O一五年五月TheStabilityAnalysisofSlopewhichReinforcedbyPrestressedAnchorCablesunderSeismicActionAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByLiu

2、GuiSupervisedbyAssociateProf.XuMingSpecialty:ME(ArchitecturalandCivilEngineering)CollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要在各种建设工程中，边坡稳定是一个常见的工程问题，边坡的研究越来越受到重视。我国是一个多地震的国家，地震灾害频繁，边坡地震灾害是常见的地质灾害。就此，边坡地震荷载作用下的动力响应分析是一项具有重要意义的研究课题。文章结合目前公认具有巨大发展潜力的预应力锚

3、索加固技术，对边坡地震荷载作用下的预应力锚索加固进行了研究分析。本文首先分析了预应力锚索的作用机理和推导出预应力锚索锚固力的计算公式，并选取简单的边坡模型进行预应力锚索加固设计和分析；本文接着分析了边坡动力稳定性的影响因素，并应用有限差分软件FLAC3D进行简单的建模分析不同坡度和弹性模量的改变对边坡动力响应的影响规律。本文最后以龙江特大桥桥轴线腾冲岸边坡为研究对象，应用有限差分软件FLAC3D分析研究了不同地震参数的改变对龙江特大桥边坡动力响应的影响规律，并应用FLAC3D软件对龙江特大桥腾冲岸边坡进行了地震作用下的预应力锚索加固分析，选取了5种不同的预应

4、力锚索加固方案，分别改变预应力锚索的间距和预应力锚索的预应力，分析预应力锚索间距改变和预应力大小改变对预应力锚索地震作用锚固影响情况。主要研究成果如下：①龙江特大桥边坡对输入的地震波具有加速度放大效应。总体的规律是同一高程处坡面的水平向加速度放大系数大于坡体内部的水平加速度放大系数，加速度放大系数的峰值出现在坡顶处；峰值加速度越大，加速度放大系数越小；不同地震作用时间下，加速度放大系数的变化规律基本是一致的；不同种类的地震作用下，加速度放大系数之间没有一个明显的内在规律。②龙江特大桥边坡在地震荷载作用下，预应力锚索加固能够影响边坡的塑性区域的分布和应力状态的

5、分布；由于预应力锚索的存在，地震荷载作用下边坡的水平位移、最大主应力、最小主应力都有不同程度的降低，表明预应力锚索加固效果明显。③通过对锚索间距为、和的预应力锚索锚固分析，分析得到边坡地震荷载作用下，锚索间距是预应力锚索加固的一个重要敏感性因素。随着锚索的间距的减小，边坡水平位移减小，但是水平位移的减小量和锚索间距的改变不成线性关系，预应力锚索间距的改变对边坡最大主应力和最小主应力的云图分布情况影响较小，只是具体的数值发生改变。研究还发现预应力锚索的轴力随着预应力锚索间距的减小而减小。④通过对预应力为300kN、500kN、700kN的预应力锚索锚固分析，得

6、到变坡地震荷载作用下，锚索预应力大小的改变同样是预应力锚索加固的一个重要敏I重庆大学硕士学位论文感性因素。随着预应力值的增大，边坡水平位移减小，但是水平位移的减小量和锚索间距的改变不成线性关系，预应力锚索预应力大小的改变对边坡最大主应力和最小主应力的云图分布情况影响较小，只是具体的数值发生改变。研究还发先预应力锚索的轴力随着锚索预应力的增加而增加。关键词：边坡，地震作用，预应力锚索II英文摘要ABSTRACTSlopeisaninevitableproblemononvariouskindsofconstructionprojects.So,peoplei

7、spayingmoreattentiontotheresearchesofslope.Chinaisacountrythatispronetoearthquakes.Theearthquakedisasterisveryfrequentinourcountry.Theearthquakedisastersisacommongeologicaldisaster.Therefore,itisisasignificanttopicthatwestudythestabilityanalysisofslopesunderseismicload.Thearticlest

8、udiedandanalyzedthestabili