邊坡及其抗滑樁加固工程可靠性分析方法研究.pdf

1、科學(xué)評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性、合理設(shè)計(jì)邊坡抗滑樁加固工程已成為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本文在分析評(píng)價(jià)現(xiàn)有的邊坡穩(wěn)定性分析方法的基礎(chǔ)上，將智能響應(yīng)面法應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定性分析中，結(jié)合蒙特卡羅模擬法對(duì)邊坡可靠性進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)；抗滑樁作為一種有效的支擋工程措施已在邊坡加固工程中得到了廣泛應(yīng)用，然而，其理論研究卻滯后于工程應(yīng)用，因此本文對(duì)抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算方法展開研究，以優(yōu)化工程設(shè)計(jì)。主要研究成果與結(jié)論如下：
　　 (1)基于可靠度敏

2、感性的智能響應(yīng)面法分析邊坡可靠度：針對(duì)邊坡工程中的非線性功能函數(shù)及非線性計(jì)算量大的問題，研究邊坡可靠度敏感性，提出參數(shù)的相對(duì)敏感性分析方法，并基于可靠度敏感性分析提出兩種智能響應(yīng)面法分析邊坡穩(wěn)定性。研究表明：智能響應(yīng)面法分析邊坡穩(wěn)定性是準(zhǔn)確的且具有較高的計(jì)算效率，并可以有效解決傳統(tǒng)響應(yīng)面法可靠度計(jì)算不收斂問題；且兩種智能響應(yīng)面法計(jì)算結(jié)果幾乎相同，可以互為驗(yàn)證，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　 (2)對(duì)常用的幾種滑坡推力計(jì)算方法進(jìn)行系

3、統(tǒng)改進(jìn)，改進(jìn)后的滑坡推力計(jì)算方法概念清晰、應(yīng)用方便。
　　 (3)系統(tǒng)推導(dǎo)抗滑樁內(nèi)力分析計(jì)算的懸臂樁法的計(jì)算公式；建立抗滑樁內(nèi)力計(jì)算的彈塑性有限元模型，系統(tǒng)推導(dǎo)給出非線性有限元方程組的求解方法，并根據(jù)迭代算法編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。研究表明：有限元法在做樁身內(nèi)力計(jì)算時(shí)無須對(duì)滑坡推力分布作任何假定，可以充分考慮巖土材料的非線性力學(xué)特征、復(fù)雜的幾何邊界條件等，其計(jì)算結(jié)果較符合工程實(shí)際。
　　 (4)建立較為合理的樁間距計(jì)算模型

4、；基于強(qiáng)度折減得出相應(yīng)的樁間距計(jì)算公式，以考慮邊坡工程等級(jí)及其他相關(guān)影響因素；在樁間距的計(jì)算模型和計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，建立樁間距的極限狀態(tài)方程，分析巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的變異性對(duì)抗滑樁間距可靠度的影響。研究表明：巖土體參數(shù)變異性對(duì)抗滑樁間距可靠度有顯著的影響，因此，在確定抗滑樁間距時(shí)應(yīng)考慮參數(shù)變異性的影響。
　　 (5)基于可靠性分析研究剛性抗滑樁錨固深度：建立錨固深度的可靠性分析模型，基于強(qiáng)度折減有限元法進(jìn)行可靠度分析。研究

5、表明：可靠指標(biāo)的選取應(yīng)考慮邊坡工程等級(jí)；抗滑樁錨固深度計(jì)算參數(shù)應(yīng)視為隨機(jī)變量，計(jì)算參數(shù)的變異性對(duì)抗滑樁錨固深度可靠指標(biāo)有顯著的影響，在抗滑樁設(shè)計(jì)中不可忽視。
　　 (6)本文提出位移迭代有限元法，分析樁-土相互作用的動(dòng)態(tài)變形協(xié)調(diào)過程，建立二維平面應(yīng)變位移迭代有限元模型，對(duì)抗滑樁的內(nèi)力及位移進(jìn)行計(jì)算以進(jìn)行抗滑樁設(shè)計(jì)；對(duì)影響位移迭代有限元模型計(jì)算結(jié)果的主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析，為樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了依據(jù)。
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