錨桿抗滑樁系統(tǒng)的模型試驗研究及其優(yōu)化設計.pdf

1、錨索抗滑樁是上世紀80年代開始應用的一種新型支擋結(jié)構(gòu)。較普通的懸臂式抗滑樁而言，采用錨索抗滑樁可以減小樁身截面，縮短樁的長度，從而降低工程造價、加快施工進度；另外，由于在抗滑樁的頂部增加了具有強大拉力的錨索，使得樁身內(nèi)力得到了很大程度的改善，樁身的內(nèi)力和變位明顯減小，抗滑能力增強。因而，錨索抗滑樁已成為當前大中型滑坡治理工程中的一種重要的支擋結(jié)構(gòu)物，受到了人們的廣泛關注。盡管錨索抗滑樁在工程上已經(jīng)取得了廣泛應用，但是對于其計算方法和設計

2、理論的研究卻遠遠滯后于工程實踐。 本文首先簡要地介紹了工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的發(fā)展歷程及其在土木工程中的應用，然后對錨桿抗滑樁設計中常用的幾種方法進行了歸納總結(jié)。在考慮錨索和樁協(xié)調(diào)變形的前提下，著重介紹了預應力錨索樁的橫向變形約束地基系數(shù)法，該法考慮了錨索和樁的變形協(xié)調(diào)條件，理論上更加合理。 結(jié)合錨桿抗滑樁的模型試驗，通過試驗數(shù)據(jù)的分析處理，得到了錨桿抗滑樁的一些受力分布規(guī)律，對指導實際工程的設計具有積極的意義。 在工

3、程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計理論的指導下，對錨桿抗滑樁的優(yōu)化設計進行了研究。采用數(shù)學規(guī)劃法中的復合形法，選取材料造價為目標函數(shù)，取抗滑樁的錨固深度、樁身縱向配筋面積、錨桿錨固長度、錨桿直徑為設計變量，建立了錨桿抗滑樁的優(yōu)化方法，并用matlab語言編制了復合形法的優(yōu)化程序。 最后選擇鎮(zhèn)坪縣竹溪河街滑坡作為工程實例，對本文提出的錨桿抗滑樁優(yōu)化方法進行了驗證。對比優(yōu)化前、后的樁身彎矩和優(yōu)化前、后錨桿抗滑樁的經(jīng)濟效益，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的樁身彎矩和經(jīng)濟效益