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新型复合抗滑支挡结构的抗震分析与设计
| 论文题名： | 新型复合抗滑支挡结构的抗震分析与设计 |
| 关键词： | 筑路工程;地震灾害;支挡结构;加筋土挡墙 |
| 摘要： | 我国是一个地震多发国家，曾发生过多次大型地震，直接造成巨大的生命和财产损失。边坡失稳及震后降雨等引发的山体滑坡也导致了不容忽视的次生灾害。地震对交通设施的破坏，阻碍了救援工作的有序进行。现有的支挡结构虽然在一定程度上能够保持边坡和路基的稳定，但是在强震条件下，支挡效果还有进一步提高的必要。本文针对加筋土挡墙不适用于陡峭山坡及高烈度地震区的问题进行了分析和验证，在此基础上选取支挡结构中抗震性能较好的锚定板桩墙与加筋土挡墙复合，组成一种新型复合抗滑支挡结构（以下简称“复合结构”）。二者构成了桩—锚复合、刚—柔复合的整体形式，可充分发挥加筋土挡墙提高路基整体稳定性和锚定板桩墙有效控制边坡滑移的优势。本文利用有限元软件ABAQUS数值模拟了复合结构，分析其抗震性能，就设计参数进行影响性分析，对该结构的抗震设计提出一些思考和建议。 本研究主要内容包括：①通过研读相关资料，归纳总结了国内外在加筋土挡墙、桩板墙以及抗滑支挡结构的抗震等三方面的研究现状。②整理并阐述了加筋土挡墙与锚定板桩墙的工作原理，进而分析得到复合结构的特点及工作原理。③针对规范中规定的加筋土挡墙不适用于陡峭山坡及高烈度地震区的问题，利用大型有限元软件ABAQUS对模型进行了数值分析与验证，在此基础上重点研究了复合结构在地震作用下的力学响应，并与锚定板桩墙做以比较分析，以便了解复合结构在抗震性能方面的表现和优势。④分析复合结构在地震作用下，桩间距、桩截面尺寸、桩锚固深度、加筋材料竖向间距等设计参数对结构抗震性能的影响，并针对复合结构的抗震设计提出建议。 本文通过以上分析及研究工作，取得以下主要成果和结论：①提出了复合结构的结构形式，即以挡土板为中介将加筋土挡墙与锚定板桩墙复合成为整体。对复合结构的特点及工作原理进行了阐述。②通过有限元软件的数值分析，验证了加筋土挡墙不适用于陡峭山坡和高烈度地震区的问题。③与锚定板桩墙比较，在地震作用下复合结构的施用可有效降低结构的位移和应力，特别是对水平应力具有明显的降低作用。复合结构的抗震性能较单一支挡结构有明显提升。④设计参数的变化对复合结构抗震性能的影响呈现多样性。其中桩间距的变化对桩与挡土板的水平应力影响显著。桩截面尺寸对挡土板的水平应力影响较明显。锚固深度对结构各部件的影响相对较小。加筋材料竖向间距对桩的水平应力产生较大影响。⑤在复合结构的抗震设计中，应重点关注桩根部、桩与挡土板连接处以及挡土板边角处的受力情况，避免应力集中现象发生。 |
| 作者： | 张超 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 凌天清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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