›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S1): 149-155.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

门架式双排抗滑桩的弹塑性模型与计算分析

申永江1,邓 飚1,杨 明1,郑茂营2,李耀庄1,崔海浩1   

  1. 1. 中南大学 土木工程学院,长沙 410075;2. 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 武汉 430056
  • 收稿日期:2013-10-15 出版日期:2014-06-10 发布日期:2014-06-20
  • 作者简介:申永江,男,1979年生,在站博士后,主要从事边坡稳定性评价与防治技术方面的教学与研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助(No. 41102171);中国铁路总公司科技研究开发计划项目资助(No. 2013T001);中国博士后科学基金资助(No. 2012M521556);中央高校基本科研业务费专项资金资助(No. 2011QNZT115)

Elastoplastic models and calculation analysis of portal double-row anti-slide piles

SHEN Yong-jiang1,DENG Biao1,YANG Ming1,ZHENG Mao-ying2,LI Yao-zhuang1,CUI Hai-hao1   

  1. 1.School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China;2. CCCC Second Highway Consultants Co., Ltd., Wuhan 430056, China
  • Received:2013-10-15 Online:2014-06-10 Published:2014-06-20

摘要: 门架式双排抗滑桩的计算模型大部分将桩排间岩土体视为弹性材料,而岩土体为弹塑性材料,使得抗滑桩内力、位移计算结果与实际情况相差较大。假设桩排间岩土体为弹塑性材料,提出一种弹塑性计算模型,该模型将桩排间岩土体看作线弹性单元和塑性单元的组合,根据结构力学知识、土的本构关系和数值分析方法建立一种计算前后排抗滑桩内力的计算方法。首先,由已知的桩顶位移,并结合结构力学位移法求出桩间土总应力。根据Lade-Duncan模型导出这两个单元的基本参数,然后,结合数值分析方法计算出抗滑桩的内力,最后,结合工程实例,运用ANSYS有限元软件进行计算分析,得出门架式双排抗滑桩的内力图。对比监测数据和弹性模型计算结果表明,弹塑性模型的计算结果比弹性模型更加接近监测值。

关键词: 双排抗滑桩, 弹塑性模型, 平面杆系有限元模型, 滑坡

Abstract: Now,the soil between the piles is usually considered to be elastic in many calculation models of portal double-row anti-slide piles. Because of the soil being the elastoplastic material, the results of elastic models are not consistent with the reality. A new plane link finite element model is established. The soil between the piles is considered to be the elastoplastic in this model which combined the linear elastic model and the plastic model. A calculation method for calculating internal force of the fore-pile and the rear-pile is developed, which is based on structural mechanics, soil constitutive relationship and numerical method. First, the soil total stress between the piles is acquired by calculation based on the displacement of pile top used in the displacement method. Then the internal force of portal double-row anti-slide piles is calculated by numerical method, linear elastic elements and plastic elements of this numerical method, whose basic parameters are derived according to the Lade-Duncan constitutive model. Last, combining with engineering example, the internal force of portal double-row anti-slide piles is calculated with the finite element program ANSYS. Compared with the monitoring data and the calculating results of elastic model, the calculating results of elastoplastic model are more consistent with the monitoring values.

Key words: double-row anti-slide piles, elastoplastic model, plane bar system finite element model, landslide

中图分类号: 

  • TU 47
[1] 陈贺, 张玉芳, 张新民, 魏少伟, . 高压注浆钢花管微型桩抗滑特性 足尺模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 428-436.
[2] 于一帆, 王平, 王会娟, 许书雅, 郭海涛, . 堆积层滑坡地震动力响应的物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 172-180.
[3] 闫国强, 殷跃平, 黄波林, 张枝华, 代贞伟, . 三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 329-340.
[4] 陈宇龙, 内村太郎, . 基于弹性波波速的降雨型滑坡预警系统[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3373-3386.
[5] 黄晓虎, 雷德鑫, 夏俊宝, 易武, 张鹏, . 降雨诱发滑坡阶跃型变形的预测分析及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3585-3592.
[6] 邓茂林, 易庆林, 韩蓓, 周剑, 李卓骏, 张富灵, . 长江三峡库区木鱼包滑坡地表变形规律分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3145-3152.
[7] 余国, 谢谟文, 胡庆忠, 靳玉鹏, . 基于GIS的库岸滑坡滑速计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2781-2788.
[8] 赵久彬, 刘元雪, 刘娜, 胡明, . 海量监测数据下分布式BP神经网络区域 滑坡空间预测方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2866-2872.
[9] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[10] 杨宗佶, 蔡 焕, 雷小芹, 王礼勇, 丁朋朋, 乔建平, . 非饱和地震滑坡堆积体降雨破坏水-力 耦合行为试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1869-1880.
[11] 张坤勇, 臧振君, 李 威, 文德宝, Charkley Frederick Nai, . 土体三维卸荷弹塑性模型及其试验验证[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1313-1323.
[12] 裴向军, 朱 凌, 崔圣华, 张晓超, 梁玉飞, 高会会, 张子东. 大光包滑坡层间错动带液化特性及 滑坡启动成因探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1085-1096.
[13] 郑光, 许强, 彭双麒. 岩质滑坡−碎屑流的运动距离计算公式研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4897-4906.
[14] 张龙飞, 吴益平, 苗发盛, 李麟玮, 康田. 推移式缓倾浅层滑坡渐进破坏力学模型 与稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4767-4776.
[15] 江强强, 焦玉勇, 宋亮, 王浩, 谢壁婷, . 降雨和库水位联合作用下库岸滑坡模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4361-4370.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 孙树林,李 方,谌 军. 掺石灰黏土电阻率试验研究[J]. , 2010, 31(1): 51 -55 .
[2] 李英勇,张顶立,张宏博,宋修广. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. , 2010, 31(1): 144 -150 .
[3] 李 晶,缪林昌,钟建驰,冯兆祥. EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性[J]. , 2010, 31(6): 1769 -1775 .
[4] 梁健伟,房营光,谷任国. 极细颗粒黏土渗流的微电场效应分析[J]. , 2010, 31(10): 3043 -3050 .
[5] 王丽艳,姜朋明,刘汉龙. 砂性地基中防波堤地震残余变形机制分析与液化度预测法[J]. , 2010, 31(11): 3556 -3562 .
[6] 孔祥兴,夏才初,仇玉良,张丽英,龚建伍. 平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究[J]. , 2011, 32(2): 516 -524 .
[7] 王振红,朱岳明,武圈怀,张宇惠. 混凝土热学参数试验与反分析研究[J]. , 2009, 30(6): 1821 -1825 .
[8] 吉武军. 黄土隧道工程问题调查分析[J]. , 2009, 30(S2): 387 -390 .
[9] 陈力华 ,林 志 ,李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .
[10] 赵明华,雷 勇,张 锐. 岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究[J]. , 2012, 33(2): 524 -530 .