浅谈抗滑桩桩间土拱效应及其有限元模拟研究

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1、Y1030853分类号}豇盟切DCl垡学号，噬丝监噬密级：玉阿海大萼硕士学位论文抗滑桩桩间土拱效应及其有限元模拟研究郑学鑫指导教师姓名：划遐龙熬援翘涟太堂蚩土王程班究压直塞壶露鏖照!曼一一一申请学位级别；王堂亟±专业名称：蚩±三捏论文提交日期。至鲤!生墨丑!目论文答辩日期：星QQZ生圣且婴目学位授予单位和日期：．河瀣态堂玺且一日答辩委员会主席：法抵爰论文评阅人：_遗拯爱、整塞2007年3月中国南京摘要本文主要研究粘性土和无粘性土中抗滑桩桩间土拱成拱机理，在此基础上分析抗滑桩桩间土拱效应，并进一步确定抗滑桩的临界桩间距计算方法。在理论分析基础上采有限元方法

2、研究土拱的成拱机理，土性参数、桩土之间接触面的粗糙程度、桩间距等因素对桩间土拱形成的影响。主要内容包括如下四个方面：1．根据大小主应力拱理论和颗粒物质理论分析粘性土和无粘性土中的抗滑桩桩间土体成拱机理，进一步分析土体中抗滑桩桩间土拱的类型。最后应用数值模拟的方法分析了桩间士拱的形成机理，并进一步说明上述理论分析的正确性。2．在总结根据土拱理论研究抗滑桩桩间土拱效应的基础上，分析粘性土中设置抗滑桩桩间土拱效应。应用土拱理论中的拱形梁法对拱脚的作用位置、拱的形状、土拱的破坏条件等方面进行深入的研究，并得到合理的结论，并根据上述结论提出粘性土中抗滑桩临界桩间距

3、的确定方法。3．在工程实践中，在无粘性土中设置抗滑桩，桩间土体一般无法形成大主应力拱，主要以小主应力拱的形态存在，目前对这方面的研究还很少看到。本文拟针对抗滑桩间的小主应力拱的形状，受力机理，以及滑坡力的转移机理进行研究，并进一步得到抗滑桩的临界桩间距的计算方法。4．针对粘性士和无粘性土中，采用不同的本构模型，对抗滑桩间的土拱效应进行了大量的数值模拟，研究了各种因素对桩问土拱的影响。并把数值模拟结论和前面的理论分析进行了对比，得到了一致的结果，进一步证明了理论分析的正确性。关键词：抗滑桩、土拱效应、大主应力拱、小主应力拱、颗粒物质、临界桩间距、有限元分析

4、ABSTRA(了ABSTRACTInthisstudy,themechanicofsoilarchbetweenanti—slidepilesindifferentgroundwillbeanalysed,andbasedonthis，thesoilarcheffectindifferentgroundwillbereaearchedandthecalculationmethodofcriticalspacebetweenpileswillbedecided．Basedontheoryanalysis，themechanicofformingsoilar

5、ch,parametersofsoilandtheroughnessofinterfacebetweensoilaroundpileswillbeinvestigatedbymea．1LsoftheFEM．Thechieflycententsareasfollows：1．Aeeordingtothemechanicofbigandsmallprimarystressarchandparticulatemattertheory,thesoilarchmechanicofanti—slidepilesindifferentearthisdone,andthe

6、n,westudythesoilarchstylesofanti—slidepilesindifferentground．Last,themechanicofsoilarchbetweenpilesissimulatedbynumericalsimulation,itshowsthattheanalysisabeveiscorrect．2．Onthesummarizationoftheresearchofthesoilarchbetweenanti-slidepiles，thesoilarcheffectofsettinganti-slidepilesi

7、nclaysoilisstudied．Byu$eoftheeffectlocationofarchedbeamtosp衄insoilarchtheory,theshapefoarchanddamageconditionofsoilarchandSOon,thereasonableresultisobtained，andonthebasisoftheresult,itCanproposethecalculationmethodofcriticalspacebetweenanti·sliedpilesinclaysoil，3．Inrealengineerin

8、g,itCan’tformthebigprimarystressarchofso