格构锚固结构与地基相互作用分析

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1、第39卷第5期上海交通大学学报Vol.39No.52005年5月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYMay2005文章编号:1006-2467(2005)05-0742-04格构锚固结构与地基相互作用分析1,2112许英姿,璩继立,葛修润,唐辉明(1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200030;2.中国地质大学工程学院,武汉430074)摘要:为了研究格构锚固结构支挡加固松散土层效果,对格构锚固结构与地基土相互作用进行三维有限元模拟.研究松散土体在格构锚固结构作用下的变形及应力分布的变化规律,分析格构锚固结构的受力特征.结果表明,在

2、格构锚固结构的作用下,滑坡体内部受到较均匀的压应力,土体强度提高,在纵横格构梁交叉的尖点处土体存在拉应力集中,塑性区的范围仅限于表层土;预应力锚索加固变形模量小的松散土层与加固变形模量大的岩体同样有效.格构梁的有限元模拟与解析解结果比较表明,按有限元解进行设计比较安全,若按解析解结果设计,建议乘以系数K=1.3.建议格构梁的纵横梁不论是中间梁还是边梁均采用统一的设计方案.关键词:格构锚固结构;格构梁;地基土;相互作用;三维有限元模拟中图分类号:TU470.3文献标识码:AAnalysisonSoilandLatticeFramedAnchorStructureInteract

3、ion1,2112XUYing-zi,QUJi-li,GEXiu-run,TANGHui-ming(1.SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEng.,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China;2.FacultyofEng.,ChinaUniv.ofGeosciences,Wuhan430074)Abstract:Athree-dimensionalfiniteelementmethodwasadoptedtomodeltheinteractionofsoilsandlat-ticeframe

4、anchorstructureandstudytheeffectofthelatticeframeanchorstructureinlandslidecorrec-tion.Reactedbythelatticeframeanchorstructure,loosesoillayer'scompressurestresswasmoreuniformandsoilmassstrengthwasimproved,soiltensivestresswasconcentratedonthepeakofcrossbeamandtheplasticzoneofsoilonlyappears

5、intopsoil.Thenumericalresultsshowthatthedeformationmodulusofsoilmassdoesnotaffectthedistributionandstressverymuch.Theprestressedanchorreinforcingtheloosesoilhasthesameeffectastherockmass.Comparedwiththenumericalandtheanalyticalmethodresults,itindicatesthatthetendencyofthebeam'sanalyticsolut

6、ionisright.Thesolutionoffiniteelementmethodissaferthanthatofanalyticalmethod.Acoefficientofsafety1.3isrecommendedforthedesignbasedontheanalyticalsolutions.Thesamedesignisrecommendedforallbeamsinthedifferentdirectionandthedesignfortheinternalbeamisalsothesameasthatfortheexternalbeam.Keywords

7、:latticeframeanchorstructure;latticebeam;soil;beam-soilinteraction;3Dfiniteelementmethodsimulation格构锚固结构是一种格构护坡与锚固工程相结坡、路基边坡、隧道进出口边坡以及水利水电工程中[1～5]合的复合抗滑护坡结构,近年来在公路、铁路旁的边的滑坡治理中得到推广应用.但目前对格构锚收稿日期:2004-04-21作者简介:许英姿(1969-),女,江西宜黄人,副教授,上海交通大学力学流动站在站博士后,现主要从事