拱形预制块骨架护坡结构试验研究及数值分析

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1、密级：公开硕士学位论文中图分类号：U416.1+4拱形预制块骨架护坡结构试验研究及数值分析（湖南省交通厅科技计划项目，项目批准号：201104）学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：土木工程作者姓名：徐利鑫导师姓名及职称：聂忆华副教授实践导师姓名及职称：学院名称：土木工程学院论文提交日期：2015年6月1日拱形预制块骨架护坡结构试验研究及数值分析学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：土木工程作者姓名：徐利鑫作者学号：12010202001导师姓名及职称：聂忆华副教授实践导师姓名及职称：：学院名称土木工程学院：论文提交日期2015年6月1日学位授

2、予单位：湖南科技大学ExperimentalStudyandNumericalSimulationAnalysisonPrefabricatedArchSkeletonofSlopeProtectionStructureTypeofDegreeAcademicThesisDisciplineCivilEngineeringCandidateXuLiXinStudentNumber12010202001SupervisorandProfessionalTitleViceProf.NIEYi-huaPracticeMentorandProfessional

3、TitleSchoolCivilEngineeringCollegethDateJune1，2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology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。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月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

4、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和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南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。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着混凝土结构预制技术的逐渐成熟，预制构件被广泛应用于土木工程中，其中运用于高速公路路基边坡防护与排水工程的小型预制构件尤为突出。骨架护坡结构根据形状不同，可分为拱形、方形、人字形等，其中拱形骨架护坡结构因其受力特性好、经济实用、外形美观等优点，

5、深受欢迎。为了深入了解拱形骨架护坡结构的应用特征，寻求力学性能好、耐久性好的拱形骨架护坡结构，本文依托株洲市在建的垄茶高速路段边坡为工程背景，从力学角度对拱形骨架护坡结构进行全面研究。首先，本文通过对国内外文献的调研，分析了拱形骨架护坡结构的破坏机理，并对相关材料本身及不同材料之间的力学参数进行了试验，提出了相关力学参数的强度标准限值。其次，论文通过室内模型试验、工程试验段监测试验、数值模拟分析等手段，对拱形骨架护坡结构的力学响应规律展开了全面研究，从力学角度分析了拱形骨架护坡结构的优劣，主要内容包括：（1）本文修建了三种比例为1:4的拱形骨架护坡结构

6、室内模型，通过模型加载试验，分析了不同拱形骨架护坡结构在关键点位的力学响应规律，研究可得浆砌片石基础拱形扣缝预制块骨架护坡结构最优。（2）本文修建了四种拱形骨架护坡结构实体工程试验段，通过监测应力与位移，分析了不同拱形骨架护坡结构在关键点位的应力位移变化规律，研究可得浆砌片石基础拱形扣缝预制块骨架护坡结构最优。（3）利用ANSYS软件构建四种拱形骨架护坡结构数值模型，通过数值模型加载分析，研究了不同拱形骨架护坡结构在关键点位的力学响应规律，研究可得浆砌片石基础拱形扣缝预制块骨架护坡结构最优。通过室内模型试验、工程试验段监测试验、数值模拟分析等综合分析表

7、明，浆砌片石基础拱形扣缝预制块骨架护坡结构力学性能最优，值得在边坡防护工程中推广应用。关键字：护坡结构；拱形骨架；模型试验；试验段监测；数值分析iAbstractWiththeprefabricatedconcretestructuretechnologybecomingmaturegradually,prefabricatedcomponentshavebeenwidelyusedincivilengineering,andthesmallprefabricatedpieceappliedtohighwaysub-gradeslopeprotecti

8、onanddrainageengineeringwasespeciallyprominent.