科技部科研院所技术开发研究专项(2009EG123201)
- 作品数：18 被引量：181H指数：7
- 相关作者：孙书伟胡田飞王旭刘建坤李明更多>>
- 相关机构：学研究院清华大学中国铁道科学研究院更多>>
- 发文基金：科技部科研院所技术开发研究专项国家自然科学基金铁道部科技研究开发计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学矿业工程环境科学与工程更多>>
- 地震作用下微型桩支挡结构振动台试验研究被引量：3
- 2019年
- 运用大型振动台试验,通过加载EI地震波,研究地震作用下"人"字型和平形微型桩支挡结构的动力学响应并对比了二者的抗震承载能力,目的是通过对比试验研究提出抗震承载能力和抗变形能力更强的结构,为边坡工程和微型桩支挡结构抗震设计提供借鉴。研究结果表明,在EI地震波作用下:微型桩支挡结构山侧土压力滑面以上呈现"K"型分布,滑面附近土压力最大;两类微型桩河侧土压力分布特征不同;微型桩在双向耦合地震作用下土压力大于单向地震作用下的土压力;滑面处"人"字型微型桩支挡结构承担的滑坡推力为平形微型桩的2～5倍,平形微型桩桩顶横梁较"人"字型微型桩向前错动2.2 cm,"人"字型微型桩较平行微型桩支挡结构抗震承载能力和抗变形能力更强;微型桩支挡结构地震动土压力峰值存在响应滞后效应,滑动面附近土压力在整个地震时间段波动幅度较大,地震动峰值土压力响应滞后效应更明显;坡体内加速度沿桩身呈现放大特征,地震作用越强加速度放大效应越显著,边坡坡面附近加速度放大效应最强。
- 郑静牛文庆吴红刚施艳秋
- 关键词：桩基础微型桩地震作用
- 基于极限抗力分析的微型桩群加固土质边坡设计方法被引量：36
- 2010年
- 微型桩是一种常用边坡快速加固手段,多大面积成群布置。基于梁柱理论和弹塑性地基系数法中的P–y曲线法建立了微型桩加固边坡的水平抗力分析模型,提出了确定微型桩截面极限弯矩以及最大抗剪力的迭代分析方法;采用有限差分法推导了轴向和横向复合外力作用下微型桩内力和变位的计算公式;以最大限度发挥微型桩群横向抗力为目标,重点研究了微型桩群中微型桩横向间距和纵向间距的确定方法。在此基础上,形成了采用微型桩群加固土质边坡的设计方法,内容主要包括微型桩群布设位置的选取、微型桩选型、桩长选取、微型桩群断面设计、微型桩群平面设计以及顶梁设计等。将该方法应用于某公路路堤边坡病害加固工程设计中,监测资料表明,坡体位移在微型桩群的作用下逐渐趋于收敛,坡体病害得到了根治,从而验证了设计方法的有效性。
- 孙书伟朱本珍郑静
- 关键词：设计方法有限差分法
- 拼装式锚杆(索)框架结构力学特征数值模拟与试验研究被引量：5
- 2017年
- 为快速治理灾后边坡病害,研发了2种新型拼装式锚杆(索)框架结构。通过数值模拟进行比选,可知横梁为单向变截面矩形梁时,拼装式锚杆(索)框架在应力分布、变形协调及施工难度上优于横梁为单向变截面倒T形梁时。对优选框架在全风化砂岩边坡的力学分布特征进行数值模拟,结果显示,框架在节点处弯矩和剪力最大,锚固点下部土体在集中力作用下发生较大沉陷变形,跨中部位出现挤压变形。现场试验表明,框架在节点处出现破坏。由数值模拟和现场试验结果可知,框架结构可以满足一般锚固工程对反力构件承载能力的要求。
- 苏俊霞郑静安孟康孙书伟杨秀梅
- 关键词：铁路路基边坡加固力学特征数值模拟
- 微型桩-锚组合新结构抗滑特性的数值分析被引量：4
- 2016年
- 针对微型桩加固滑坡时容易出现侧向变形的缺陷,笔者基于综合排桩刚架结构与拉锚式挡土结构形式优点的研发思路,提出了一种微型桩-锚组合抗滑新结构。利用FLAC3D分析了新结构的变形与受力特性,并与传统刚架式微型桩结构进行了比较。结果表明:相比普通刚架式结构,新结构加固后的边坡位移场和桩顶水平位移明显减小,其加固效果和抗滑能力更优;斜向预应力锚索增强了微型桩的侧向刚度,结构变形曲线相对平缓;桩体弯矩、剪力分布相对均匀,发挥了结构的整体受荷能力,且峰值有所降低;除抗弯和抗剪作用外,微型桩还起到轴向作用,尤其是顺坡桩侧摩阻力作用明显;锚索拉力随边坡变形累积而逐渐增大,可以利用稳定地层的自承能力分担部分滑坡荷载;由于锚索预应力的主动施加,结构对桩后土体起到预加固作用,系梁附近桩侧土压力明显增大。研究结果可为该新结构的设计提供一定理论依据。
- 胡田飞梁龙龙朱本珍
- 关键词：微型桩预应力锚索组合结构受力特性
- 递控式锚杆荷载传递规律的数值分析被引量：1
- 2013年
- 研究目的:既有高承载力锚杆普遍存在外锚结构物设计尺寸较大的问题,项目在研究荷载分散型锚杆基础上提出了一种边坡锚固新结构———递控式锚杆。采用三维显式有限差分法对其传力机制进行数值模拟研究。研究结论:(1)锚杆受力时黏结段切应力不是均匀分布的,而是按单峰值指数曲线形式分布;递控式锚杆能将集中荷载分散成若干个较小的力作用于不同的滑体黏结段上,充分调用自由段自身的地层强度;(2)数值分析结果和定性分析、模型试验的结果基本吻合,表明数值模拟锚杆作用过程是可行的;(3)递控式锚杆克服了传统锚杆反力荷载全部由外锚结构物承担的缺陷,可有效减小反力结构尺寸;(4)该研究成果可应用于边坡加固和病害快速治理。
- 胡田飞朱本珍郑静梁龙龙
- 关键词：FLAC3D切应力
- 拼装式锚杆(索)框架现场试验研究被引量：3
- 2020年
- 现有的锚杆(索)框架都是现浇施工,其支模、浇注、养护等花费的时间较长,不利于高边坡和滑坡地质灾害的抢险与快速治理。根据锚杆(索)框架的受力特点,从减轻预制混凝土梁的重量、方便现场拼装施工的角度考虑,提出了单向变截面和双向变截面预制混凝土拼装式框架结构,并对各种拼装式框架结构进行了现场张拉加载试验。结果表明:单向变截面拼装框架结构(Ⅰ型)适用于单孔锚索拉力600~800 kN且吊机可以到达的边坡治理,双向变截面拼装框架结构(Ⅱ型)适用于单孔锚索拉力300~500 kN而需人工扛抬构件的边坡治理。
- 郑静安孟康苏俊霞甄作林
- 关键词：铁路路基预制拼装边坡治理
- 递控式锚杆受力特性室内试验研究被引量：2
- 2014年
- 研究目的:边坡工程中常用的全长粘结型锚杆,能够利用被加固体地层(滑体或潜在滑动体)孔壁粘结强度而具有一定的自锚作用,但因其应力分布不均而作用有限;预应力锚索未利用被加固体地层孔壁粘结强度而无自锚作用,需等外锚结构物和注浆体达到一定强度而张拉锁定后才能发挥锚固效用。针对这种情况,研发了可充分利用被加固体地层孔壁粘结强度的递控式锚杆新结构(ZL201120477930.8)。本次试验的目的,就是通过递控式锚杆与全长粘结型锚杆室内模型对比试验,研究递控式锚杆被加固体地层段的受力变形特性及其作用效果。研究结论:(1)根据试验数据分析得出,递控式锚杆由于在被加固体地层段分段交替设置了粘结段和无粘结段,因而受力过程中其应力峰值呈错峰交替出现,应力分布较均匀,充分利用了被加固体地层的孔壁粘结强度,具有较好的自锚作用,从而很好地改善了锚杆的受力性能;(2)由两种不同锚杆锚头位移曲线图可以看出,递控式锚杆位移较小,能够更好地限制坡体变形,从而体现了递控式锚杆新结构的优越性。(3)该研究成果对锚杆自由段的有效利用可具有一定的指导和借鉴意义。
- 郑静孟进宝王旭安孟康吕昌明
- 关键词：受力特性
- 基于截面分条法的“人”字形柔性桩结构试验研究
- 2017年
- 利用桩截面分条计算方法对"人"字形柔性桩结构现场试验的数据进行分析整理,研究了"人"字形柔性桩结构在水平荷载作用下,桩身弯矩和轴力的变化规律、桩截面应力分布及桩身组成材料的荷载分担特征。结果表明:柔性桩结构的桩身弯矩分布具有明显的结构整体承载特征;桩身轴力受周围岩土介质等影响,其分布变化比较复杂;桩身轴力值一般比桩身弯矩值大一个数量级,说明"人"字形柔性桩结构能够充分发挥桩体材料性能;柔性桩截面内力主要由其中钢筋提供,即提高配筋率,可显著提高柔性桩截面内力。
- 安孟康郑静
- 拼装式锚索(杆)框架新结构数值模拟研究被引量：3
- 2014年
- 随着我国基础建设规模的不断加大,铁路、高速公路建设不断向向山区延伸,引发了越来越多的边坡问题,尤其是受到地震、暴雨等灾后病害边坡的抢险加固工程引起了人们的高度重视.为了分析和解决这类边坡病害问题,提出了一种快速、实用的新结构,即拼装式锚索(杆)框架新结构,并对此结构的两种不同方案进行了对比研究,结果证明方案二优于方案一.
- 孟进宝郑静王旭
- 关键词：数值模拟
- 基于熵权法和层次分析法的复杂边坡稳定性模糊综合评价方法被引量：16
- 2013年
- 目前复杂边坡稳定性评价的多因素分析方法中,确定权重时广泛采用的层次分析法取值过于主观,往往忽略评价指标实际取值的影响。本文采用修正的权值确定方法,提出了一种基于熵权法和层次分析法的模糊综合评价方法。首先建立评价指标体系,确定了定量指标和定性指标的隶属度取值方法以建立评价矩阵,利用层次分析法和熵权法分别计算主客观权重,再拟合权重,最终得到评价结果。利用MATLAB编制该评价体系的计算程序进行实例计算,实例评价结果与极限平衡法计算结果一致。该方法解决了传统模糊综合评判法在权重确定方面具有一定随意性的问题,分析结果更加客观,可为复杂边坡的稳定性评价提供有益参考。
- 胡田飞朱本珍
- 关键词：复杂边坡层次分析法熵权法权值
