复合土钉支护变形灰色预估研究及数值分析

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1、TheGrayPredictionResearchandNumericalAnalysisofCompositeSoil—nailingRetainingDeformationbyJIANGZhonghaiAthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringlnCentralSouthUniversityofForestryandTechnology498Sh

2、aoshanSouthRoad，TianxinDistrictChangshaHunan410004，P．R．CHINASupervisorProfessorCHENGuoyuanMay,2014中南林业科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品，也不包含为获得中南林业科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明

3、确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：糟串二络．弘件年5其琵日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林业科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：1、保密口，在——年解密后适用本授权书。2、不保密文(请您在以上相应方框打“√”)作者签名：赭'孛缛≯烨年乡月秭摘要土钉

4、支护技术在基坑工程中被广泛应用并取得了良好的社会效益，但因其在使用上有一定的局限性，在面对～些特殊的工程时，它很难完全满足要求，因此复合土钉支护技术便应运而生了。复合土钉支护技术是在纯土钉支护技术的基础上经过各种改进形成的一种土钉支护技术，改进方法主要是在土钉支护结构的基础上通过增加辅助结构物和构筑物来提高原有纯土钉支护结构的抵抗力、抵抗力矩和稳定性等，增强支护效应。经过大量的理论研究及工程实践，证明复合土钉支护技术相对于纯土钉支护技术而言将具有更好的可行性和适用性。尽管复合土钉支护技术较纯土钉支护技术而言，有更多

5、样的支护形式和更理想的支护效果，但目前对其工作原理、设计理论、结构稳定性分析以及结构变形趋势等方面的分析研究却较少，研究理论不成熟，普遍存在着工程实践超前于理论研究的现象，因此加强对复合土钉支护技术的理论研究，将理论分析与工程实际相结合，得出更完善的设计理论，将对推广该技术的应用具有积极的意义。本文在工程实践和广泛查阅国内外相关研究成果的基础上，以预应力锚杆复合土钉支护案例为工程背景，采用理论研究、现场试验和数学计算及数值分析相结台的方法，研究复合土钉支护的变形规律，主要工作如下：(1)对复合土钉支护技术的作用机理

6、及变形规律进行研究，分析了结构变形的内在原因以及结构变形规律发展的客观性和必然陛。(2)选取预应力锚杆复合土钉支护形式作为分析案例，采用灰色预测理论对结构变形规律进行预测分析，在经典计算模型的基础上对相关模型进行了修正改进，提高了模型的分析效果；通过对比各模型的计算结果，分析了相关模型在复合土钉支护结构变形拟合预测中的实用性；编写相关的Matlab计算函数程序，提高了计算效率。(3)对预应力锚杆复合土钉支护结构建立了有限元分析模型，分析了结构体的变形情况以及位移随时问变化的规律，将灰色拟合预测结果和有限元模拟结果进

7、行对比，分析模型的合理性。(4)通过工程案例对相关计算模型进行了验证和对比，为复合土钉支护技术的变形规律及趋势预测提供了理论和实践依据。关键词：复合土钉支护；作用机理；变形规律；灰色理论；Matlab；有限元分析ABSTRACTSoil-nailingretainingtechnologyisoneofthesloperetainingtechnologywhichiswidelyusedinfoundationpitengineering,thistechnologyhasagoodeconomicandtech

8、nologyadvantage，andhasachievedagoodsocialeffect．Butbecausepuresoil-nailingstructurehassomeshortagesduringitsusing，itmaynotmeetsomeneedsofsomeengineerings，thuscompositesoil·nailingt