论文解读丨考虑桩体轴力的抗滑桩加固土坡稳定性分析方法

2021-03-12 22:15:06.673   分类:土木前沿展示   来源:土木工程学院   阅读量:441 返回列表

在一些复杂山区地带高山陡坡处建设桥梁桩基,分别由边坡、墩台、桩基构成了整个支撑力学体系,并使用安全防护边坡来做加强措施,这种情况下受力复杂,对桥梁桩基的安全施工提出了挑战。如何科学合理的对边坡实施保护措施,对于桥梁桩基的安全性十分重要。

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西南交通大学教授肖世国团队以Improved limit analysis method of piled slopes considering the pile axial forces为题,在Geotechnical Engineering期刊上发表了一篇研究论文。

论文介绍

在滑坡推力作用下,加固边坡的抗滑桩是以承受弯矩与剪力为主的结构。以往在采用塑性极限分析方法分析抗滑桩加固边坡稳定性时,桩体内力一般也只考虑弯矩与剪力,忽略了轴力。然而,对于抗滑桩加固边坡稳定性问题,在采用塑性极限分析方法时,桩体轴力实际上存在功率作用(通常为抗滑效果),因此,在理论上不应被忽略。

本文基于塑性极限分析上限法原理,通过对桩体受荷段侧摩阻力的分析,考虑了桩体轴力对抗滑功率的贡献,建立了考虑桩体轴力的抗滑桩加固土坡稳定性分析方法,通过计算剪力极大值的方法实现求解。实例分析表明,考虑轴力时,桩身剪力略有减小,弯矩有一定程度的减小,对桩体内力存在非保守影响;轴力对滑面位置有较显著影响,当考虑轴力时滑面深度增大,导致设计桩长增高,尤其在边坡稳定性设计安全系数较小时更为显著,即考虑轴力有利于桩长的保守设计。

论文拓展

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作者信息

肖世国

西南交通大学教授,博士生导师

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教育部新世纪优秀人才支持计划入选者,国家注册土木工程师(岩土),中国岩石力学与工程学会红层分会常务理事,四川省海外高层次留学人才。长期从事岩土力学与路基工程、边坡与基础工程、地质灾害防治工程等方面的科研与教学工作,涉及铁路、公路、建筑、管线、市政及水利等行业领域,在抗滑桩、锚固结构、挡土墙等支挡结构计算理论、边(滑)坡稳定性分析理论等方面取得了较为突出的成果。已独立主持国家级和省部级科研项目共20余项。以第一作者或通讯作者(学生第一)已在Geotechnique、Canadian Geotechnical JournalSoils and FoundationsInternational Journal for Numerical and Analytical Methods in GeomechanicsProceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering ICE、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、岩土力学、土木工程学报等本专业领域国内外重要学术期刊上发表科技论文100余篇,其中SCI检索20余篇、EI检索70余篇,发表论文他引总数1500余次,单篇最高他引次数700余次;以第一完成人授权国家专利近20项;获得中国岩石力学与工程学会一等奖2项与二等奖1项、中国铁路工程总公司一等奖3项。2012年获得中国地质学会工程地质专业委员会第一届谷德振青年科技奖(全国奖励8人)。2013年入选教育部新世纪优秀人才支持计划。2014年当选九三学社成都市杰出青年(共3人)。2016年获得詹天佑科学技术发展基金会专项奖。2017年获得西南交通大学唐立新优秀学者奖。

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