亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        錨桿布設(shè)方式及長度對邊坡穩(wěn)定性的影響分析

        2022-08-01 03:02:48陳云生蘇初明
        西部交通科技 2022年5期
        關(guān)鍵詞:坡腳入射角計(jì)算結(jié)果

        陳云生,蘇初明

        (廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,廣西 南寧 530029)

        0 引言

        錨桿作為邊坡防護(hù)最常見的手段,被廣泛使用[1]。但近年來,錨桿加固邊坡呈現(xiàn)的問題日漸增多,如錨桿拉斷、拔出導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn),或過度使用導(dǎo)致的資源浪費(fèi)等,因此有必要對錨桿的布設(shè)方式及長度進(jìn)行研究。國內(nèi)有部分學(xué)者已對此進(jìn)行了一些研究,許宇明等[2]以高速公路某路塹邊坡為例,研究了錨固長度、錨固角對邊坡穩(wěn)定性的影響;張期樹等[3]借助FLAC3D計(jì)算軟件建立了邊坡理論計(jì)算模型,研究了錨桿長度、錨固角及錨固位置對邊坡穩(wěn)定性及滑動(dòng)面的影響;黎海濱等[4]利用離散元軟件UDEC建模,研究了錨桿間距、錨桿長度、錨固布設(shè)方式等對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律;安彩龍等[5]借助導(dǎo)數(shù)法和Matlab軟件中的fmincon函數(shù)對錨固角進(jìn)行了優(yōu)化,推導(dǎo)了最優(yōu)錨固方向角計(jì)算方法。

        為了進(jìn)一步確定錨桿長度、分布位置、錨桿入射角對邊坡穩(wěn)定性的影響及其規(guī)律,本文在查閱資料的基礎(chǔ)上,利用Midas NX軟件建立計(jì)算模型,采用FLAC3D軟件強(qiáng)度折減法計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù),總結(jié)了邊坡穩(wěn)定性變化規(guī)律,為工程建設(shè)提供參考。

        1 計(jì)算模型

        1.1 巖土模型

        本文選用的模型如圖1所示。模型長158 m,高100 m,其中邊坡高度為60 m,按1∶1放坡,每10 m一級,各級邊坡間設(shè)置2 m寬平臺。土體建模采用Brick和Wedge兩種網(wǎng)格類型,整個(gè)模型單元數(shù)(zones)為4 226,節(jié)點(diǎn)數(shù)(grid-points)為6 779,離邊坡面的網(wǎng)格要比其他網(wǎng)格密。

        圖1 邊坡計(jì)算模型圖

        1.2 結(jié)構(gòu)單元模型

        錨桿采用cable單元模擬,由幾何參數(shù)、材料參數(shù)和水泥特性來定義。Cable構(gòu)件是由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置來定義的局部坐標(biāo)系統(tǒng),如圖2所示。其重心軸與x軸一致,規(guī)定節(jié)點(diǎn)1指向節(jié)點(diǎn)2的方向?yàn)閤軸,y軸與不平行局部x軸的全局y軸或全局x軸在橫截面上的投影對齊。當(dāng)巖土體受力時(shí),通過變形將力傳遞到水泥漿上,再傳遞到節(jié)點(diǎn)上,節(jié)點(diǎn)的變形使Cable單元產(chǎn)生力學(xué)行為,進(jìn)而約束巖土體變形,實(shí)現(xiàn)力學(xué)平衡。

        圖2 Cable構(gòu)件的坐標(biāo)系統(tǒng)及兩個(gè)自由度示意圖

        圖3 Cable構(gòu)件材料性能示意圖

        FLAC3D軟件中用一維本構(gòu)模型來描述軸向特性,如圖3所示。超過彈性段(斜線段)軸力不再增加,軸向剛度變?yōu)?,單元可隨意伸縮,斜線段對應(yīng)的公式如下:

        K=AE/L

        (1)

        式中:K——軸向剛度;

        A——加固橫截面;

        E——彈性模量;

        L——構(gòu)件長度。

        錨桿與土層的接觸面具有粘結(jié)性和自然摩擦,可以采用彈簧-滑塊來形象地描述系統(tǒng),如圖4所示,通過彈簧來模擬錨桿的抗剪力,通過滑塊來模擬錨桿的抗拔力。

        假定水泥漿為理想彈塑性體,水泥漿內(nèi)部任意點(diǎn)相對剪切變形為us,則抗剪力Ft、抗拔力Fb、水泥漿剪切剛度kg、水泥漿粘結(jié)強(qiáng)度cg之間的關(guān)系為:

        Ft=kgus

        (2)

        Fb=cgus

        (3)

        圖4 Cable構(gòu)件的力學(xué)模型圖

        1.3 邊界條件及物理力學(xué)參數(shù)

        邊界條件利用FLAC3D軟件中的fix及range命令設(shè)置。本模型邊界條件為:x=0、y=0、x=158 m、y=10 m。界面設(shè)置法向約束,下邊界約束x、y、z方向位移,上邊界設(shè)置為自由邊界。計(jì)算采用摩爾-庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則,計(jì)算參數(shù)如表1、表2所示。

        表1 土層物理力學(xué)參數(shù)表

        表2 錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)表

        2 計(jì)算結(jié)果

        2.1 等長錨桿條件下錨固位置及入射角對邊坡穩(wěn)定性的影響

        假定錨桿長30 m,自由段長度為18 m,錨固段長度為12 m,單根錨桿預(yù)應(yīng)力取450 kN,錨桿入射角從5°~60°按5°逐步遞增。錨固級數(shù)選取4種情況:情況1為僅設(shè)置一級錨桿,設(shè)置位置分別位于第一~六級等六種工況;情況2為設(shè)置連續(xù)兩級錨桿,設(shè)置位置位于第一~二級、第二~三級、第三~四級、第四~五級、第五~六級等五種工況;情況3為設(shè)置連續(xù)3級錨桿,設(shè)置位置位于第一~三級、第二~四級、第三~五級、第四~六級等四種工況;情況4為設(shè)置連續(xù)四級錨桿,設(shè)置位置位于第一~四級、第二~五級、第三~六級等三種工況。各種情況的計(jì)算結(jié)果如圖5所示。

        (a)僅設(shè)置一級錨桿

        (b)設(shè)置連續(xù)兩級錨桿

        (c)設(shè)置連續(xù)三級錨桿

        (d)設(shè)置連續(xù)四級錨桿

        由圖5計(jì)算結(jié)果可知,隨著錨桿入射角的增大,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)整體上呈現(xiàn)先增大后減小最終趨于穩(wěn)定的趨勢,邊坡穩(wěn)定性在5°~25°達(dá)到最大,錨桿入射角存在最優(yōu)值,且實(shí)際工程中不宜采用過陡的入射角。由圖5(a)~(b)可知,邊坡第一級或第一~二級設(shè)置錨桿后的穩(wěn)定性在錨桿入射角≤40°或≤35°的工況下相同,這是因?yàn)楫?dāng)錨桿入射角較小時(shí),滑動(dòng)面剪出口高于錨桿頂部,此時(shí)穩(wěn)定性系數(shù)不受錨桿影響;當(dāng)錨桿入射角較大時(shí),滑動(dòng)面穿越錨桿從第一級坡腳剪出,穩(wěn)定性將受錨桿入射角影響。

        最優(yōu)錨桿入射角受錨固位置影響,坡腳及坡頂錨桿的最優(yōu)入射角小于中部錨桿。錨桿入射角及錨桿長度固定的情況下,錨桿設(shè)置在坡腳的穩(wěn)定性最大,其次為中部,設(shè)置在坡頂最小。在實(shí)際工程中,應(yīng)重視坡腳加固,且坡腳不宜采用短錨桿,加固坡腳可迅速提高邊坡穩(wěn)定性,其次為邊坡中部“壯腰”,僅加固頂部對提高穩(wěn)定性作用甚微。

        2.2 非等長錨桿條件下分布方式對邊坡穩(wěn)定性的影響

        采用3種長度的錨桿,分別為30 m、20 m、12 m,錨固段均為12 m,錨桿入射角均為15°,從坡腳至坡頂依次選取“長(30 m)-中(20 m)-短(12 m)”;“長(30 m)-短(12 m)-中(20 m)”;“中(20 m)-長(30 m)-短(12 m)”;“中(20 m)-短(12 m)-長(30 m)”;“短(12 m)-長(30 m)-中(20 m)”;“短(12 m)-中(20 m)-長(30 m)”等六種組合類型,計(jì)算結(jié)果如表3所示。

        表3 非等長錨桿條件下邊坡穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算結(jié)果表

        由表3可知,坡腳設(shè)置短錨桿的穩(wěn)定性系數(shù)最低,這是因?yàn)殄^桿長度偏短,提供的抗拔力小,違背了上節(jié)所說的優(yōu)先加固坡腳的原則。穩(wěn)定性系數(shù)按“長(30 m)-中(20 m)-短(12 m)”的排列方式比“中(20 m)-長(30 m)-短(12 m)”的排列方式低,這是因?yàn)槠履_第一、第二級邊坡處滑動(dòng)面離坡面距離短,采用20 m或30 m錨桿的錨固段均能穿過滑動(dòng)面,故加固效果相同,而第三~四級邊坡采用20 m錨桿偏短,部分錨固段未完全進(jìn)入滑動(dòng)面以外的巖土體,加固效果不如30 m錨桿。在實(shí)際施工中,坡腳應(yīng)提供足夠的抗拔力,但錨桿長度可比中部略短,因此,坡腳可在減短錨桿的基礎(chǔ)上采用加密間距的方法來提高邊坡穩(wěn)定性。

        2.3 錨桿長度對邊坡穩(wěn)定性的影響

        假定錨桿入射角為15°,錨桿長度為5~50 m,當(dāng)錨桿<12 m時(shí)為全粘結(jié)型錨桿,其余錨固段設(shè)置為12 m,分第一~二級設(shè)置、第三~四級設(shè)置、第五~六級設(shè)置三種情況,計(jì)算結(jié)果如圖6所示。

        圖6 錨桿長度變化情況下邊坡穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算結(jié)果曲線圖

        3 結(jié)語

        (1)隨著錨桿入射角的增大,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)整體上呈現(xiàn)先增大后減小后逐步趨于穩(wěn)定的趨勢。邊坡存在最優(yōu)錨桿入射角,最優(yōu)入射角在5°~30°之間,坡腳及坡頂錨桿的最優(yōu)錨桿入射角小于中部錨桿。

        (2)在錨桿入射角及錨桿長度相同的情況下,錨桿設(shè)置在坡腳的穩(wěn)定性最大,其次為中部,坡頂最小。

        (3)在同樣穩(wěn)定性系數(shù)的情況下,坡頂所需的錨桿長度最長,坡腳最短;坡腳不宜采用短錨桿,在保證坡腳錨桿足夠抗拔力的基礎(chǔ)上采用“中-長-短”的錨桿組合形式的穩(wěn)定性系數(shù)最大。

        猜你喜歡
        坡腳入射角計(jì)算結(jié)果
        軟土路基施工對鄰近管線的影響及保護(hù)措施
        一般三棱鏡偏向角與入射角的關(guān)系
        軟弱結(jié)構(gòu)面位置對巖質(zhì)順傾邊坡穩(wěn)定性的影響
        不等高軟橫跨橫向承力索計(jì)算及計(jì)算結(jié)果判斷研究
        甘肅科技(2020年20期)2020-04-13 00:30:40
        預(yù)制圓柱形鎢破片斜穿甲鋼靶的破孔能力分析*
        用經(jīng)典定理證明各向異性巖石界面異常入射角的存在
        順層巖質(zhì)邊坡坡腳開挖穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析
        超壓測試方法對炸藥TNT當(dāng)量計(jì)算結(jié)果的影響
        噪聲對介質(zhì)損耗角正切計(jì)算結(jié)果的影響
        坡腳圓法驗(yàn)算路基邊坡的穩(wěn)定性
        国产在线精品欧美日韩电影| 国产三级黄色大片在线免费看| 亚洲av综合色区无码另类小说| 国内露脸少妇精品视频| 欧美色精品91av| 老熟妇高潮av一区二区三区啪啪| av在线播放免费网站| 永久免费人禽av在线观看| 国产精品熟妇视频国产偷人| 久久精品国产亚洲AⅤ无码剧情| 一区二区三区在线观看视频精品| 日韩亚洲欧美久久久www综合| 欧美日韩视频无码一区二区三| 色系免费一区二区三区| 亚洲av天堂一区二区| 国产精品久久久亚洲| 免费精品无码av片在线观看| 精品无码人妻久久久一区二区三区 | 一本色道久久88加勒比—综合| 久久精品中文字幕一区| 韩国无码精品人妻一区二| 日本a爱视频二区三区| 国产成人a在线观看视频免费| 99精品视频免费热播| 日本精品人妻一区二区三区| 中文字幕亚洲一区二区不下| 丰满人妻被黑人猛烈进入| 久久水蜜桃亚洲av无码精品麻豆| 国产超碰在线91观看| 国产在线精品一区二区三区| 六月丁香婷婷色狠狠久久| 国产人成视频免费在线观看| 中文字幕隔壁人妻欲求不满| 亚洲中文字幕在线观看| 国产精品久久久久影视不卡| 一区二区三区极品少妇| 欧美性猛交xxxx三人| 国产AV无码专区亚洲AⅤ| 久久精品亚洲国产成人av| 国产性自爱拍偷在在线播放| 亚洲乱码国产一区三区|