边坡支护中悬臂式挡土墙结构优化设计与有限元分析

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1、摘要边坡支护中悬臂式挡土墙结构优化设计与有限元分析随着城市化进程的加快，山区城市的建筑、公路和铁路建设以及大量高层建筑的兴建，轻型挡土墙在基坑和边坡中的应用越来越广泛，深入开展研究这些地区边坡支挡结构类型及特点成为了当前迫在眉睫任务，同时在保证公路、铁路和建筑物的使用安全，减少滑坡、泥石流危害的前提下适当降低工程造价也是当前值得探讨及研究的重要课题。本论文首先就挡土墙的发展概况以及在我国的发展现状做了相关的阐释和说明，从历史的社会的角度对本文的悬臂式挡土墙研究的重要性做一个基调。然后在现有传统理论的基础之上对悬臂式挡土墙做结构设计，通过实际工程的地基勘

2、察报告及相关参数确定悬臂式挡土墙的结构特点及尺寸。在传统结构设计的基础上建立悬臂式挡土墙结构的优化模型，在优化模型中考虑了有粘性填土的土压力，在Matlab在复形法优化算法的基础上编写了悬臂式挡土墙结构型式的优化程序，利用相同参数对悬臂式支挡结构进行最优经济对比分析，在已编制的优化程序的基础上进行不同土质参数及坡高等的系列计算，通过对计算结果的对比分析总结出结构选型分析的优选结果，然后对优选结果赋予支挡结构具体尺寸。接着在优化结构选型的基础上利用整体有限元理论及Ansys有限元分析软件对悬臂式挡土墙的受力性能进行比较分析探讨，在保证支挡结构安全性、稳定

3、性的前提下，得出合理的悬臂式挡土墙结构设计方案。最后通过工程实例中悬臂式挡土墙结构的实际检测结果与上述优选的计算分析进行对比，从而对优化设计及有限元分析提供重要的反馈信息。通过结构优化设计以及有限元理论分析可以使结构各部分材料受力分布达到合理的状态，从而使结构设计达到经济与安全的要求，具有重要的工程意义、广阔的发展前景。关键词：边坡支护；悬臂式挡土墙；结构设计；优化设计；有限元分析；监测分析IlABSTRACT—————————————————————————————————————————————————————————一OPTIMEZETHEDES

4、IGNANDFINITEELEMENTANALYSISOFSLOPESUPPORTINGACANTILEVEREDTETAININGWALLSTRUCTUREWiththeacceleratedprocessofurbanization，themountaincity’Sbuildin2s，roadsandrailwayconstruction，aswellasalargenumberofhigh—risebuildingconstruction，lightweightretainingwallinthepitandslopeismoreextensi

5、ve，in．depthresearchintheseareassloDesupportblockstructuraltypeandcharacteristicsasthecurrentimminenttaskinensurinQthesafeuseofroads，railwaysandbuildings，reducelandslide，underthepremiseofdebfisflowhazardsappropriatetoreducetheprojectcostisworthtoexploreandexaminetheimportanttopic

6、．ThispaperfirstretainingwalloverviewofthedevelopmentandcurrentdevelopmentinChinarelatedtOtheinterpretationanddescriptionofatonefromtheSOCialpointofviewofthehistoryofthecantileverretainingwalloftheimportanceofresearchforthisarticle．Andthenonthebasisoftheexistingtraditionaltheoryo

7、fcantileverretainingwallstructuraldesign，practicalengineeringfoundationinvestigationreportandrelatedparameterstOdeterminethestructuralcharacteristicsandsizeofcantileverretainingwalls．Cantileveredretainingwallstructureonthebasisofthetraditionalstructuraldesignoptimizationmodel，co

8、nsidertheviscousfillingofearthpressureintheopti