某基坑框架预应力锚杆柔性支护结构的数值模拟分析 被引量：19

1

作者 周勇 朱彦鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期260-266,共7页

框架预应力锚杆柔性支护结构是当前基坑工程中常采用的一种支护方式,但是对其进行数值模拟分析目前未见报道。结合工程算例,运用有限元软件ADINA,选择合理本构模型,对某基坑框架预应力锚杆柔性支护结构进行了数值模拟。结果表明:基坑最... 框架预应力锚杆柔性支护结构是当前基坑工程中常采用的一种支护方式,但是对其进行数值模拟分析目前未见报道。结合工程算例,运用有限元软件ADINA,选择合理本构模型,对某基坑框架预应力锚杆柔性支护结构进行了数值模拟。结果表明:基坑最终水平位移最大值出现在基坑顶部,锚杆预应力值和作用位置对坑壁水平位移影响显著;基坑地表沉降和坑底隆起均随基坑开挖深度的增加而增大;锚杆轴力随基坑开挖深度增加而增大,且沿长度方向呈曲线分布,其最大轴力作用点连线近似于基坑滑移面曲线,锚杆轴力最大值沿基坑深度方向呈"弓形"分布。数值模拟表明框架预应力锚杆柔性支护结构在深基坑支护工程中控制变形的效果显著,值得进一步推广应用。 展开更多

关键词 岩土工程 深基坑 框架预应力锚杆 柔性支护结构 位移与内力 数值模拟

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框架预应力锚杆柔性支护结构坡面水平位移影响因素 被引量：24

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作者 周勇 朱彦鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期470-476,共7页

框架预应力锚杆柔性支护结构由于其诸多优点在基坑开挖支护工程中得到了广泛应用,但是目前的设计多注重于强度设计,而对支护结构水平位移问题很少讨论。随着基坑开挖深度和规模的增大,其位移和稳定问题日益成为工程界关注的焦点。考虑... 框架预应力锚杆柔性支护结构由于其诸多优点在基坑开挖支护工程中得到了广泛应用,但是目前的设计多注重于强度设计,而对支护结构水平位移问题很少讨论。随着基坑开挖深度和规模的增大,其位移和稳定问题日益成为工程界关注的焦点。考虑基坑开挖过程的影响,基于某工程实例分析讨论了框架预应力锚杆柔性支护结构的坡面水平位移的影响因素,包括开挖深度、基坑坡角、地面施工荷载、土体物理力学性质、超开挖深度、锚杆设计参数和框架立柱抗弯刚度。经过分析对部分参数的影响得出了定性的结论,而对其余参数的影响给出了定量的结果,这些结论不仅可以为进一步认识框架预应力锚杆柔性支护结构的作用机理提供依据,同时可供工程技术人员设计时参考。 展开更多

关键词 深基坑工程 框架预应力锚杆柔性支护结构 坡面水平位移 影响因素 开挖过程

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柔性支护结构主动土压力的变分计算方法研究 被引量：4

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作者 陈建功 周廷强 胡日成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3365-3370,3379,共7页

从基坑柔性支护结构后的滑动土楔体的整体静力平衡方程出发,推导了考虑作用点位置的主动土压力泛函极值等周模型。在此基础上引入拉格朗日乘子,将主动土压力问题转化为确定含有两个函数自变量的泛函极值问题。对于一般黏性土,依据泛函... 从基坑柔性支护结构后的滑动土楔体的整体静力平衡方程出发,推导了考虑作用点位置的主动土压力泛函极值等周模型。在此基础上引入拉格朗日乘子,将主动土压力问题转化为确定含有两个函数自变量的泛函极值问题。对于一般黏性土,依据泛函取极值时必须满足的欧拉方程,得到了对数螺旋线的滑裂面函数和沿滑裂面分布的法向应力函数。结合边界条件和横截条件,主动土压力泛函极值问题进一步转化为以两个拉格朗日常数为未知量的函数优化问题。同时,讨论了滑裂面为平面和圆弧面两种特殊情况。通过算例表明,对于一般土体,在作用点位置系数下限处,主动土压力最小,滑裂面为平面;随着作用点位置的上移,主动土压力呈非线性增长,相应滑裂面为对数螺旋面。对于砂性土,位置系数上限值随内摩擦角的增大而增大,其相应的土压力值也随之增加。对于软黏土,滑裂面为圆弧面,随着作用点位置的上移,主动土压力呈非线性下降,滑裂面背离基坑方向移动。 展开更多

关键词 柔性支护结构 主动土压力 变分方法 滑裂面

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强降雨条件下框架预应力锚杆柔性支护结构整体稳定性影响参数分析 被引量：4

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作者 周勇 王栋良 王鑫 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期233-244,共12页

为完善框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性研究,针对该结构的稳定性分析和设计均未考虑降雨入渗影响的现状,基于Geo Studio软件,分析了黄土地区强降雨条件下的框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性影响参数,在分析中考虑了土体含水率... 为完善框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性研究,针对该结构的稳定性分析和设计均未考虑降雨入渗影响的现状,基于Geo Studio软件,分析了黄土地区强降雨条件下的框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性影响参数,在分析中考虑了土体含水率变化对摩擦型灌浆锚杆极限抗拔承载力的影响。分析结果表明:降雨持时、降雨强度和地下水位对框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性有明显的影响;土体饱和渗透系数的影响十分显著;渗透各向异性的影响可以忽略;降雨条件下框架预应力锚杆柔性支护结构的安全系数变化存在"滞后效应":随着降雨持时和土体饱和渗透系数增大,"滞后效应"逐渐减弱;降雨强度越大、初始地下水位越高,"滞后效应"越明显。本文的研究成果能为非饱和黄土地区框架预应力锚杆柔性支护结构考虑降雨影响的设计和施工提供指导。 展开更多

关键词 降雨入渗 框架预应力锚杆柔性支护结构 整体稳定性 参数分析 滞后效应

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基于梁柱扭转效应的框架预应力锚杆柔性支护结构内力计算 被引量：2

5

作者 周勇 朱彦鹏 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期116-121,共6页

针对现有计算模型中对框架梁柱底部地基反力分布假设的不足,提出利用杆系有限元,采用能够考虑地基与岩土体相互作用的Winkler弹性地基梁模型,并考虑框架梁柱的扭转效应,对边坡加固中的框架预应力锚杆柔性支护结构的框架梁柱进行内力计算... 针对现有计算模型中对框架梁柱底部地基反力分布假设的不足,提出利用杆系有限元,采用能够考虑地基与岩土体相互作用的Winkler弹性地基梁模型,并考虑框架梁柱的扭转效应,对边坡加固中的框架预应力锚杆柔性支护结构的框架梁柱进行内力计算.并对某工程实例进行计算,结果表明框架梁柱扭转的相互影响可以忽略;只要计算单元选取合理,将框架梁柱体系拆分为单梁后按连续梁进行内力计算也是可行的. 展开更多

关键词 边坡工程 框架柔性支护结构 扭转效应 杆系有限元法 内力计算

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框架预应力锚杆柔性边坡支护结构设计和施工中的若干问题探讨 被引量：28

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作者 周勇 朱彦鹏 叶帅华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期437-443,共7页

框架预应力锚杆柔性边坡支护结构是在预应力锚杆柔性支护技术基础上发展起来的,用于深基坑支护或提高边坡稳定性的一种新型主动加固技术。为深入了解其工作性能和作用机制,促进该项技术快速发展,对其设计和施工中的若干问题进行了分析... 框架预应力锚杆柔性边坡支护结构是在预应力锚杆柔性支护技术基础上发展起来的,用于深基坑支护或提高边坡稳定性的一种新型主动加固技术。为深入了解其工作性能和作用机制,促进该项技术快速发展,对其设计和施工中的若干问题进行了分析讨论。结合某实际边坡加固工程,具体研究设计中的问题包括:安全系数取值、支护结构承载力和稳定性双重控制的分析设计法、坡角的设计、最下面一排锚杆的位置确定、锚杆锚固段长度和自由段长度分析、基础桩的作用分析、伸缩缝的设置。另外,讨论了施工中的几个关键问题:修坡放线、锚杆灌浆、锚杆预应力的施加和超开挖。最后,给出了一些定性化和定量化的结论,提出了合理化建议,为进一步认识框架预应力锚杆柔性边坡支护结构的工作性能和作用机制提供了依据,同时可供工程技术人员进行设计和施工时参考。 展开更多

关键词 边坡工程 预应力锚杆 柔性边坡支护结构 安全系数 设计 施工

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软土区管廊基坑柔性支护下基坑变形控制标准 被引量：7

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作者 李天降 朱孟君 +6 位作者 王哲 宋许根 甄洁 衣凡 雷华阳 郑刚 程雪松 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第21期9199-9206,共8页

软土区柔性支护管廊基坑工程变形控制难度大、造价高,变形控制标准亟待优化。针对广州南沙柔性支护的典型管廊基坑开展了有限元分析,总结了基坑变形规律。基坑开挖到底时,围护结构桩身变形由“悬臂式”变为“内凸形”,坑外地表沉降影响... 软土区柔性支护管廊基坑工程变形控制难度大、造价高,变形控制标准亟待优化。针对广州南沙柔性支护的典型管廊基坑开展了有限元分析,总结了基坑变形规律。基坑开挖到底时,围护结构桩身变形由“悬臂式”变为“内凸形”,坑外地表沉降影响范围达到4~5倍基坑开挖深度,明显大于其他刚度较大的支护结构,坑底隆起变形呈“中间大两边小”的形态。在此基础上,研究了6个不同基坑断面在临界失稳状态与稳定性满足规范两种条件下,围护结构变形最大值与基坑开挖深度的比值,建议将计算结果的平均值作为控制值的参考值。基坑临界失稳状态下,设计安全等级为二级和三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为2.62%H、3.24%H(H为基坑深度)。基坑稳定性满足规范要求时,设计安全等级为二级和三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为0.8%H、0.93%H。 展开更多

关键词 软土区 管廊基坑 柔性支护结构 变形控制标准 有限元模拟

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框架预应力锚杆支护结构中锚杆间距的设计参数 被引量：9

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作者 周勇 朱彦鹏 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期98-104,共7页

基于某公路边坡加固工程实例,研究框架预应力锚杆柔性支护结构中锚杆间距设计参数对框架内力和锚杆轴力的影响,讨论锚杆间距的相对最优组合问题.结果表明锚杆水平间距的小范围变化主要影响框架横梁的内力,锚杆竖向间距和第一排锚杆离坡... 基于某公路边坡加固工程实例,研究框架预应力锚杆柔性支护结构中锚杆间距设计参数对框架内力和锚杆轴力的影响,讨论锚杆间距的相对最优组合问题.结果表明锚杆水平间距的小范围变化主要影响框架横梁的内力,锚杆竖向间距和第一排锚杆离坡顶的距离的小范围变化主要影响框架立柱的内力,且前两者增大时锚杆轴力从上至下都呈现先增大后减小的现象,总体上呈"弓形"分布.另外,考虑到支护结构的立面美观效果、经济性和锚杆承载力的合理性要求,在土质较为均匀的条件下,锚杆的水平间距、竖向间距和第一排锚杆离坡顶的距离分别取2.5、2.5、1.5 m时是相对最优的. 展开更多

关键词 边坡工程 框架柔性支护结构 间距设计参数 最优组合

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考虑降雨影响的框锚支护结构稳定性动态分析 被引量：1

9

作者 周勇 王栋良 王鑫 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2015年第5期23-29,共7页

研究目的:现有的框架预应力锚杆柔性支护结构(简称"框锚支护结构")的整体稳定性分析方法均未考虑降雨入渗的影响。为探索降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性的影响规律,基于Geo Studio软件,采用Van Genuchten模型对... 研究目的:现有的框架预应力锚杆柔性支护结构(简称"框锚支护结构")的整体稳定性分析方法均未考虑降雨入渗的影响。为探索降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性的影响规律,基于Geo Studio软件,采用Van Genuchten模型对非饱和黄土的土-水特征曲线和渗透系数特征曲线进行拟合,进而对降雨条件下非饱和黄土边坡内部渗流场进行模拟,采用非饱和土强度理论确定黄土的强度,提出一种土体含水率变化时摩擦型灌浆锚杆极限抗拔承载力的计算方法,对降雨入渗条件下的框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性进行动态分析。研究结论:(1)锚杆锚土摩阻力和极限抗拔承载力随着土体含水率增大迅速降低;(2)降雨持时超过12 h后,雨水入渗对锚杆承载力的影响比较明显;(3)不考虑和考虑含水率变化对锚土摩阻力的影响,边坡安全系数变化差异较大;(4)降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性影响不容忽视,分析时应考虑含水率变化对锚杆极限抗拔承载力的影响;(5)本研究成果能为非饱和黄土地区框架预应力锚杆柔性支护结构考虑降雨影响的设计和施工提供指导。 展开更多

关键词 非饱和土 降雨入渗 框架预应力锚杆柔性支护结构 稳定性动态分析

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复合桩墙锚支护技术在深基坑中的应用 被引量：1

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作者 童怀峰 锁利军 《水电能源科学》 北大核心 2010年第10期90-92,共3页

针对传统的支护结构土压力计算存在的缺陷,介绍了一种新型复合桩墙支护技术和特点,当基坑支护深度较大或需对基坑及周围环境变形进行严格控制时,可对桩墙顶部采用预应力斜锚、桩墙中部采用锚杆、预应力锚杆等技术配合支护,具有止水挡土... 针对传统的支护结构土压力计算存在的缺陷,介绍了一种新型复合桩墙支护技术和特点,当基坑支护深度较大或需对基坑及周围环境变形进行严格控制时,可对桩墙顶部采用预应力斜锚、桩墙中部采用锚杆、预应力锚杆等技术配合支护,具有止水挡土双重作用,介于刚性重力式挡墙和柔性悬壁桩墙间的一种属半刚性、半柔性支护结构。实例结果表明,该支护经济实用,有较高的推广应用价值。 展开更多

关键词 复合桩墙 支护技术 深基坑 Deep Foundation Pit 柔性支护结构 预应力锚杆 重力式档墙 土压力计算 应用价值 双重作用 经济实用 技术配合 环境变形 半刚性 种属 中部 止水 悬壁 特点 缺陷

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预应力锚杆复合土钉墙的侧向变形 被引量：5

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作者 朱彦鹏 郭亚峰 张康康 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期110-114,共5页

为了研究土钉加预应力锚杆复合土钉墙柔性支护结构的侧向变形,通过考虑柔性支护结构中土体自身的抗侧移刚度,将土体简化为无数个连续分布的土弹簧模型,并考虑土弹簧刚度随土体的塑性发展而折减.基于基坑开挖产生的土压力由土体、土钉和... 为了研究土钉加预应力锚杆复合土钉墙柔性支护结构的侧向变形,通过考虑柔性支护结构中土体自身的抗侧移刚度,将土体简化为无数个连续分布的土弹簧模型,并考虑土弹簧刚度随土体的塑性发展而折减.基于基坑开挖产生的土压力由土体、土钉和预应力锚杆按刚度大小共同分担的假定,以及预应力以外荷载的形式作用到土体的假定,得到柔性支护结构中土体在自身所分担的土压力荷载、预应力和地面超载的共同作用下侧移变形的计算方法.采用有限差分软件FLAC3d对某一工程实例进行数值模拟,并与采用该方法计算所得结果进行对比,结果显示两种途径所得变形基本一致,表明该方法可以计算柔性支护结构的基坑侧向变形. 展开更多

关键词 柔性支护结构 土压力分担 侧向变形 计算模型

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