[01744197]抗滑桩计算的综合刚度和双参数法

本项目的研究对象为大、中型滑坡治理的主要支挡结构形式之一,即抗滑桩的设计计算,属于工程与材料学科领域中防灾工程学范畴。主要内容是： （1）建立了在各种分布式滑坡推力作用下全埋式普通抗滑桩和预应力锚固抗滑桩计算的综合刚度和双参数法的挠曲微分方程,推导其有限差分格式,编制了桩身位移、转角、弯矩和剪力及侧土抗力的有限差分程序。克服了传统单参数法计算误差偏大等问题,提高了抗滑桩设计计算的整体水平。 （2）建立了抗滑桩综合刚度双参数法的弹性地基杆系有限元求解方程,可利用现有的一些大型有限元程序方便地进行求解。 （3）获得了两种数值解法中桩—土综合刚度EI和桩身柔度系数 及地基抗力双参数的确定方法。 （4）在福建省浦南（浦城—南平）高速公路金斗山大型滑坡治理的一根工程抗滑桩进行了模拟多种水平分布式滑坡推力的现场大型推桩试验,实测了桩顶位移和转角、桩身位移和弯矩,反演了桩—土综合抗弯刚度和地基抗力双参数,并建立综合刚度和地基抗力双参数与桩周岩土体变形模量和泊松比之间的关系,获得了桩—土综合刚度和地基抗力双参数随荷载大小的变化规律,得到了桩身变形和内力随三者变化的规律,实现由试桩的实测资料方便准确地获得设计计算所需的综合刚度和双参数。 （5）探讨了在工程试桩上施加多种水平分布荷载试验和获取可靠的监测数据的方法。 和传统的抗滑桩计算的单参数地基系数法相比,本项目建立的综合刚度和双参数法的特点是： （1）理论上更科学合理,计算结果更符合实际,可保证抗滑桩结构设计计算的关键数据如桩顶位移、转角、桩身最大弯矩及其作用位置能同时与实测值相符,而单参数法难以达到这样的计算结果。 （2）不但可适用于抗滑桩的线性分析,而且可适用于大位移情况下的非线性分析,而单参数法只适宜小位移情况下的线性分析。和国际上流行的p-y曲线法相比,本项目建立的综合刚度和双参数法的特点是： （1）试验参数的获取要容易些,如各土层p-y曲线的准确获取要比桩—土综合刚度和地基抗力双参数更困难。 （2）相同条件下后者对抗滑桩计算的精度和适宜性等要比p-y曲线法更优越。 本项目创新性地提出抗滑桩计算的综合刚度原理和双参数法,有效提升了抗滑桩的设计计算水平。已在岩土工程学报等刊物上发表高质量项目相关研究论文13篇;期中7篇为EI收录,多篇论文已有较高的他引频率,并将在以后对该领域的研究产生长远影响。该研究成果首先已在我省浦南高速公路金斗山大型滑坡治理的抗滑桩设计计算中得到了成功应用,并将由项目合作单位福建省交通规划院推广到更多的工程项目中,创造出更大的经济效益和社会效益。同时,通过国内外同行的引用,必将在工程建设中发挥更大的作用,因此,项目成果具有很好的应用前景。