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泸定大渡河悬索桥重力式锚碇边坡稳定性分析
| 论文题名： | 泸定大渡河悬索桥重力式锚碇边坡稳定性分析 |
| 关键词： | 悬索桥;重力式锚碇;边坡稳定性;超载系数;蠕变性能 |
| 摘要： | 重力式锚碇是悬索桥的一种重要基础结构形式，承担主缆荷载，锚碇对悬索桥的稳定性起着至关重要的作用，而重力式锚碇对地质条件的适应性也较强，因此在实践中应用较为广泛。本文依托四川雅安至康定高速公路泸定大渡河悬索桥工程，对不同工况下粗粒土地层中重力式锚碇边坡的稳定性进行了分析，主要研究工作与结果如下: 1)运用MIDAS-GTS和FLAC3D软件相结合的方法，通过三维数值模拟，分析了泸定大渡河悬索桥重力式锚碇在1、3.5、7、10.5倍主缆拉力工况下的静力稳定性，得到这4种工况下重力锚边坡稳定系数分别为2.58、2.20、0.703和0.703,边坡潜在失稳破坏模式为锚碇沿其与坡体界面产生滑移。 2)确定了在1P、3.5P、7P、10.5P等典型主缆拉力作用下，重力锚散索鞍点朝大渡河方向水平位移分别为5.11cm、5.74cm、60.57cm、1.105m。其中，后两者已远远超过容许值18.7cm，此时锚碇作用失效。 3)基于现场蠕变试验参数，采用三维数值模拟方法分析了重力锚边坡的长期稳定性。结果表明，大渡河桥重力锚边坡在5年内的稳定性良好，边坡没有产生塑性贯通区，散索鞍点的最大水平位移为14.77cm，在容许范围以内。 4)采用三维数值模拟方法，分析了两种设计地震波作用下的重力锚边坡稳定性，得到在设计主缆拉力情况下，边坡安全系数为1.02和1.05,潜在破坏模式均为锚碇沿其与边坡界面滑动。当主缆拉力处于超载时，边坡在此类地震波作用下将失稳。 5)采用极限平衡方法近似分析推导了锚碇与坡体接触斜面压应力计算公式，得到了其与主缆拉力超载系数之间的关系，所得到的结果与数值模拟结果较为一致。近似理论分析表明，在长期情况下，当单缆缆力小于5.72P（不考虑回填土体时5.22P，P为设计缆力）时，锚碇未脱离基坑坑底，即坑底和斜坡同时起着支撑锚碇作用。 本文关于在主缆设计拉力、超张拉、坡体蠕变、地震作用下粗粒土地层悬索桥重力式锚碇边坡稳定性的研究，可为悬索桥重力式锚碇工程设计计算提供指导与参考。 |
| 作者： | 杨锦程 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 肖世国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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