考虑坡顶交通荷载的桩锚分离组合结构协调机制

• 作者: 李丹枫 王连俊
• 来源期刊: 北京交通大学学报
• 关键词: 路基工程 交通荷载 锚索 抗滑桩 协同机制
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 土木建筑工程|Civil Engineering
• 页码范围: 38-46
• 页数: 9页
• 分类号: U416.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11860/j.issn.1673-0291.20200130

摘要

针对当前对锚桩分离式组合结构的协调作用分析和评价尚未完善的问题,开展交通荷载作用下桩锚分离组合结构协同机制研究.从力学角度揭示桩锚协调规律,阐明二者对边坡下滑的分担机制.首先采用三维有限元数值模拟方法,对边坡桩锚组合结构进行自由振动分析.利用Lysmer的曲面黏性边界与传统地面支撑边界相结合的方式,求解坡顶交通荷载动力学模型的时域方程,精确描述桩锚组合结构的内力响应规律.其次提出桩锚组合结构通过各自内力的增量以抵抗边坡下滑的机制,其中抗滑桩占73.4％,锚索占26.6％,桩锚结构呈现了对下滑力的协调分担.下排锚索内力平均比上排锚索内力增大89.48 kN,内力增量增大4倍,说明固坡效应下排锚索比上排锚索明显增大,而坡顶的剪应变更大,建议在桩锚组合结构抗滑设计时,增加上排锚索的预应力张拉值,以降低下排锚索的内力增量,避免锚索的"连锁失效".最后提出一种桩锚分离组合结构的设计思路,即将边坡加固前剩余下滑力的0.2～0.3倍作为预应力锚索的设计值,从而减少抗滑桩截面的设计尺寸,为组合抗滑结构优化设计提供理论支持.