黄土边坡框架预应力锚杆支挡结构的设计研究 被引量：20

1

作者 朱彦鹏 郑善义 +1 位作者 张鸿 阎茹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B11期1582-1585,共4页

框架预应力锚杆是近年来较好地应用于黄土边坡加固的支挡结构,但其设计理论依据仍不统一,未形成成熟的规范,并且只把锚杆的预应力作为一种安全储备,没有进行具体的计算。基于此,考虑结构与土的相互作用,根据施工过程把设计分为基坑开挖... 框架预应力锚杆是近年来较好地应用于黄土边坡加固的支挡结构,但其设计理论依据仍不统一,未形成成熟的规范,并且只把锚杆的预应力作为一种安全储备,没有进行具体的计算。基于此,考虑结构与土的相互作用,根据施工过程把设计分为基坑开挖和工作两个阶段,提出了一种侧移控制的设计方法,可以合理地确定施加预应力的大小。应用该方法对某工程实例进行了设计分析,结果表明:合理地确定锚杆预应力的大小是必要的,这对框架预应力锚杆的合理设计具有重要意义。 展开更多

关键词 框架预应力锚杆 预应力 侧移 立柱

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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

2

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：23

3

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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框架预应力锚杆支护黄土边坡土压力分布模型试验 被引量：5

4

作者 朱彦鹏 谷玉朝 李忠 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期108-112,共5页

在框架预应力锚杆支护边坡工程中,由于锚杆、预应力及堆载的存在,使得边坡应力状态复杂.以相似理论为基础,通过室内模型试验的方法,研究黄土地区框架预应力锚杆支护边坡的土压力分布规律.试验结果表明,锚杆预应力的大小、位置及其施加... 在框架预应力锚杆支护边坡工程中,由于锚杆、预应力及堆载的存在,使得边坡应力状态复杂.以相似理论为基础,通过室内模型试验的方法,研究黄土地区框架预应力锚杆支护边坡的土压力分布规律.试验结果表明,锚杆预应力的大小、位置及其施加次序是影响边坡应力状态的主要因素. 展开更多

关键词 模型试验 黄土边坡 框架预应力锚杆 预应力 土压力

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框架预应力锚杆加固多级高边坡地震响应数值分析 被引量：12

5

作者 叶帅华 时轶磊 +1 位作者 龚晓南 陈长流 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期153-158,共6页

依托实际工程,基于Geostudio岩土分析软件,建立了框架预应力锚杆加固多级高边坡的动力分析模型。通过设置边界条件,输入水平地震作用,分析了边坡在地震作用下的位移响应、速度响应、加速度响应和锚杆轴力响应。结果表明:水平地震作用下... 依托实际工程,基于Geostudio岩土分析软件,建立了框架预应力锚杆加固多级高边坡的动力分析模型。通过设置边界条件,输入水平地震作用,分析了边坡在地震作用下的位移响应、速度响应、加速度响应和锚杆轴力响应。结果表明:水平地震作用下,边坡内的位移、速度、加速度和锚杆的轴力等均随地震持时呈波动性变化。水平位移随时间变化显著且具有累积效应,边坡水平位移远大于竖直位移。坡体临空面水平加速度幅值明显增大,临空面对地震加速度具有放大效应。边坡总应力从坡底沿坡高递减,在坡底总应力最大。预应力锚杆的自由段与锚固段轴力均随地震持时波动性变化,自由段轴力较大,锚固段轴力沿远离自由段方向递减。分析结果可为框架预应力锚杆加固多级高边坡的地震响应提供一定的依据。 展开更多

关键词 多级高边坡 数值分析 地震响应 框架预应力锚杆

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框架预应力锚杆支护边坡地震动稳定性分析方法 被引量：8

6

作者 叶帅华 朱彦鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1994-1998,共5页

在考虑锚杆预应力对黄土边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑移面的破坏模式,建立了框架预应力锚杆支护边坡的地震稳定性分析模型。利用集中质量显式有限元法,将土体离散为土体静动力微元和土体预应力微元,并建立了相应的离散动力平... 在考虑锚杆预应力对黄土边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑移面的破坏模式,建立了框架预应力锚杆支护边坡的地震稳定性分析模型。利用集中质量显式有限元法,将土体离散为土体静动力微元和土体预应力微元,并建立了相应的离散动力平衡方程,推导了边坡在地震作用下的位移反应和滑移面上的应力场。基于位移反应和土体应力场,提出了框架预应力锚杆支护边坡在地震作用下的稳定性安全系数计算方法。用本文方法针对某一工程实例进行分析,并与拟静力法的结果进行比较。比较结果表明,本文方法对于土质均匀的黄土边坡是可行的,相比拟静力法,更能反应黄土支护边坡的地震作用和土的动力特性。 展开更多

关键词 框架预应力锚杆 支护边坡 地震作用 土体静动力微元 土体预应力微元 稳定性

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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

7

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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框架预应力锚杆支护边坡稳定性极限分析 被引量：14

8

作者 朱彦鹏 侯喜楠 +1 位作者 马响响 杨奎斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期7-12,共6页

框架预应力锚杆在边坡工程中应用广泛。在考虑支护结构、锚杆对土体边坡稳定性影响的情况下,基于塑性力学极限分析上限理论的基本原理,推导了其支护边坡的安全系数计算公式。并采用Matlab语言编制算法对推导公式进行全局最优解搜索。对... 框架预应力锚杆在边坡工程中应用广泛。在考虑支护结构、锚杆对土体边坡稳定性影响的情况下,基于塑性力学极限分析上限理论的基本原理,推导了其支护边坡的安全系数计算公式。并采用Matlab语言编制算法对推导公式进行全局最优解搜索。对算例采用Flac3d模拟求解其安全系数,和用上限法求得的结果相近。最后采用正交试验设计方法讨论在框架预应力锚杆支护边坡中坡角、坡高、土体性质等内在因素对其稳定性的影响,得出对框架预应力锚杆支护边坡的稳定性影响最大的是坡角,然后再依次为内摩擦角和坡高、黏聚力、坡底支护结构推力设计值、重度,且坡角和内摩擦角对边坡稳定性影响高度显著。 展开更多

关键词 边坡工程 框架预应力锚杆 稳定性 极限分析

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基于增量法的框架预应力锚杆永久性边坡支护结构的位移计算 被引量：1

9

作者 朱彦鹏 潘晓娟 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期116-120,共5页

在框架预应力锚杆边坡支护工程中,由于锚杆和预应力的存在,使得边坡受力复杂.考虑到边坡土体和预应力锚杆的协同工作关系,利用杨光华在基坑支护中的增量法理论,仅考虑锚杆自由段的弹性变形和锚杆预应力,推导出锚杆水平位移的计算公式;... 在框架预应力锚杆边坡支护工程中,由于锚杆和预应力的存在,使得边坡受力复杂.考虑到边坡土体和预应力锚杆的协同工作关系,利用杨光华在基坑支护中的增量法理论,仅考虑锚杆自由段的弹性变形和锚杆预应力,推导出锚杆水平位移的计算公式;结合有限元分析软件FLAC3D,通过对工程实例的数值模拟来验证推导公式的合理性,得到较为理想的结果.公式计算结果和数值模拟反映出变形趋势基本一致.为框架预应力锚杆支护的永久性边坡位移控制提供一种相对量化且简单的计算方法. 展开更多

关键词 框架预应力锚杆 增量法 FLAC3D 数值模拟

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框架-预应力锚杆-土体系统地震动相互作用分析模型及地震响应分析 被引量：9

10

作者 叶帅华 朱彦鹏 +1 位作者 王邓峮 陈长流 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期102-109,共8页

建立了框架-预应力锚杆-土体系统在地震作用下的动力计算模型,这种模型将框架与锚杆自由段之间的作用和锚杆锚固段与土体之间的作用均处理成一个线性弹簧和一个与速度有关的阻尼器,将锚杆自由段处理成一弹簧,锚杆预应力通过自由段的弹... 建立了框架-预应力锚杆-土体系统在地震作用下的动力计算模型,这种模型将框架与锚杆自由段之间的作用和锚杆锚固段与土体之间的作用均处理成一个线性弹簧和一个与速度有关的阻尼器,将锚杆自由段处理成一弹簧,锚杆预应力通过自由段的弹性变形传递至锚杆锚固段,然后再通过锚杆锚固段传递至土层。框架(横梁、立柱和挡土板)质量和主动区土体质量以集中质量的形式连接在锚杆自由段,并通过自由段弹簧与锚固段阻尼器进行连接。由此分别建立框架-锚杆系统和锚杆-土体系统地震作用下的阻尼微分方程,并分别求解在简谐地震作用下锚杆预应力的地震响应和锚固段锚杆的动力响应。最后,结合一工程实例进行分析,并用ADINA对此计算模型进行验证,结果表明这种计算模型对黄土地区土质均匀的边坡动力设计和分析是安全、可靠、合理的。 展开更多

关键词 框架-预应力锚杆-土体系统 地震作用 相互作用 动力模型 地震响应

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边坡分级柔性支护数值模拟研究 被引量：7

11

作者 朱彦鹏 王立文 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2012年第4期25-31,共7页

为了探讨土钉与框架预应力锚杆分级支护边坡的锚固效果及其协同工作性能,采用快速拉格朗日差分软件FLAC3D,对兰州某边坡进行分级柔性支护数值模拟研究;考虑分级支护施工顺序,对比分析了边坡支护前后的塑性破坏发展趋势、安全系数变化规... 为了探讨土钉与框架预应力锚杆分级支护边坡的锚固效果及其协同工作性能,采用快速拉格朗日差分软件FLAC3D,对兰州某边坡进行分级柔性支护数值模拟研究;考虑分级支护施工顺序,对比分析了边坡支护前后的塑性破坏发展趋势、安全系数变化规律、位移变化情况以及土钉与预应力锚杆的受力性状。结果表明:边坡分级支护后,坡体的侧移与沉降得到了有效的控制,边坡稳定安全系数明显提高,同时分析得出了土钉与预应力锚杆的受力分布规律,为此类工程设计提供了一定的参考和建议。 展开更多

关键词 边坡分级支护 土钉 框架预应力锚杆 边坡稳定安全系数 数值模拟

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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

12

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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