毕业论文（设计）-某电厂桩锚支护结构优化设计研究

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1、分类号TU4学校编号10490UDC密级武汉工程大学硕士学位论文某电厂桩锚支护结构优化设计研究学科专业：防灾减灾工程及防护工程研究方向：地质灾害防治工程研究生：宋征指导教师：祝启坤教授二O一二年五月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonOptimizationDesignofAnti-slidePilewithAnchorMajor:PreventionandMitigationofDis

2、asterandProtectiveEngineeringCandidate:SongzhengSupervisor:Prof.ZhuQi-kunWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2012摘要摘要边坡稳定性分析是对边坡安全预测和加固设计的一个重要依据。如何从理论上获得能合理评价实际工程的安全稳定性，是岩土工程领域的一个十分重要的研究课题。稳定性分析方法众多，不同的方法应用于同一边坡工程可能会产生不同的结果，特别是含软弱夹层土质边坡的稳定性分析方面，

3、目前并没有一种统一的理论方法，因而选取适合于该类边坡工程的分析方法显得尤为重要。（1）在各种稳定性分析方法的基础上，基于摩尔-库伦土压力理论提出了适合于含软弱夹层的土质边坡稳定性计算方法。通过实例计算，能较好地反映软弱夹层对边坡稳定的影响。（2）结合软弱夹层的力学特性，假定软弱夹层上部存在一刚体，认为在极限状态下刚体的边界将受到主、被动土压力的作用，以刚体的稳定与否作为边坡失稳的判据。（3）根据理论分析，以对数螺旋线作为曲线滑动面的形式，推导了假定刚体边界上土压力的计算公式，并分析了土压力的分布规律。（4）结合实际工程，认为若

4、假定刚体边界上存在被动土压力的作用，则被动土压力对边坡的稳定性是有利的，而边坡失稳的关键因素在于主动土压力的大小和软弱夹层的力学性质。（5）提出了搜索最危险滑动面的方法，即搜索坡体失稳时最不利的力学组合，认为最大主动土压力和最小被动土压力共同作用时的滑动面即为最危险滑动面。在边坡的防护措施中，桩锚支护作为一种主动性支护结构在一些大型的边坡和深基坑工程中得到了广泛的应用。本文结合实际工程，针对性地采用了桩锚支护结构加固方案，并在参考传统的设计方法和大量相关文献基础上，在以下几个方面构建了优化数学模型和约束条件，对桩锚支护结构进行

5、优化。（1）结合本文所提出的稳定性计算方法，以加固后支护结构提供的抗力为影响参数构建数学模型，并在相应的约束条件下进行优I武汉工程大学硕士学位论文化。优化结果表明，不仅可以使支护后的边坡稳定性达到规范要求，而且降低了桩锚支护设计的强度，节约了工程成本。（2）基于土拱效应理论，分析了可能存在的两种土拱形式，结合两种土拱的形成条件对桩间距进行优化。优化结果表明，合理的桩间距利用了土拱效应的有利因素，充分发挥了桩锚结构的支护作用。（3）根据结构力学原理计算桩锚结构的内力和变形，并结合变形协调条件，以桩身弯矩和变形最小为优化目的，对锚

6、索锚固位置、锚索倾角及初始预应力进行优化。关键词：边坡稳定性；软弱夹层；桩锚支护；优化设计；IIAbstractAbstractSlopestabilityanalysisisaveryimportantfoundationofsafetypredictionandreinforcementdesign.Oneaspectofresearchinthefieldofgeotechnicalengineeringishowtogetthesecurityandstabilitywhichcouldevaluationofthea

7、ctualprojectsreasonably.Differentresultmaybegeneratedwhendifferentmethodswereused,specialintheaspectofanalysisofslopewithweakintercalatedlayers,soselectingthemethodsuitableforpracticalengineeringisparticularlyimportantofslopeprojects.(1)Onthebasisofthevariousstabili

8、tyanalysismethodsandMohr-Coulombearthpressuretheory,acalculationmethodwhichissuitableforthesoilslopewithweakintercalatedlayerswasproposedi