陡坡與橋梁樁基相互影響及穩(wěn)定性分析.pdf

1、陡坡段雙樁柱式橋梁與平地常規(guī)橋梁的基樁相比，在受荷機理和受力情況上都有很大的差異，基樁受到陡坡土體傳遞來的橫向荷載及樁頂組合荷載的共同作用，同時樁身對樁側(cè)巖土體產(chǎn)生抗力，構(gòu)成繁雜的陡坡土體-基樁互相影響的系統(tǒng)。本文結(jié)合江西省交通運輸廳科技項目(編號：2016C0006)進行雙樁柱式橋梁的基樁對陡坡安全性及樁身屈曲穩(wěn)定性的研究。
　　(1)對于陡坡段的均質(zhì)巖土體，構(gòu)建一個陡坡巖土體與雙樁柱式橋墩及橫梁的計算模型，分析其受力情況得出系

2、統(tǒng)勢能，并基于最小勢能理論可得到下滑土體發(fā)生位移后達到穩(wěn)定時產(chǎn)生的虛位移，以此計算安全系數(shù)用于評價陡坡穩(wěn)定性。在系統(tǒng)總勢能中，本文著重考慮了雙樁柱式橋墩及橫梁的應(yīng)變能及樁土摩擦的能量。研究表明，本文結(jié)果稍大于邊坡安全系數(shù)，說明雙樁柱式橋墩對陡坡安全性是有利影響。在對陡坡安全性系數(shù)進行敏感性分析中，發(fā)現(xiàn)彈性模量對安全系數(shù)的增長影響不大；樁徑增大，樁土相互作用面積增大，導(dǎo)致安全系數(shù)增大；將基樁布置于坡頂至跛腳水平距離一半的位置時安全系數(shù)最大

3、，此位置兩側(cè)布置安全系數(shù)逐漸減小；陡坡段土體粘聚力和內(nèi)摩擦角增大，陡坡安全系數(shù)隨之增大。
　　(2)通過改進的遺傳算法對臨界滑裂面進行確定。通過五個參數(shù)進行控制所構(gòu)建的三維橢球面，以安全系數(shù)作為目標函數(shù)，計算最小安全系數(shù)所對應(yīng)的參數(shù)最優(yōu)值構(gòu)成的最危險滑移面，完成滑移面搜索。為避免局部最優(yōu)解情況，本文采用優(yōu)化后的遺傳算法進行操作，即通過加入小生境技術(shù)，極大限度的避免了局部最優(yōu)解的出現(xiàn)，保證了搜索滑裂面結(jié)果的可靠性。通過在設(shè)定區(qū)域范圍