【摘 要】
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随着我国经济的不断发展,以及城市基础建设的需要,对于工程技术与质量的要求也是越来越高。为满足人们对美好生活的向往,边坡工程对支护结构提出更高的要求。本文在双排桩的基础上,研究整体性更好的刚结桁架双排桩,采用单因素分析法研究刚结桁架双排桩+锚索的受力特性、变形等,研究内容包括锚索预应力、桁架截面尺寸、桁架布设形式等条件下的变形、内力以及对坡顶构筑物的影响,同时利用模拟沉降结果与理论计算结果进行对比。
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随着我国经济的不断发展,以及城市基础建设的需要,对于工程技术与质量的要求也是越来越高。为满足人们对美好生活的向往,边坡工程对支护结构提出更高的要求。本文在双排桩的基础上,研究整体性更好的刚结桁架双排桩,采用单因素分析法研究刚结桁架双排桩+锚索的受力特性、变形等,研究内容包括锚索预应力、桁架截面尺寸、桁架布设形式等条件下的变形、内力以及对坡顶构筑物的影响,同时利用模拟沉降结果与理论计算结果进行对比。得出以下结论:（1）采用Midas GTS NX数值模拟研究双排桩结构与桁架双排桩结构的内力、变形、对坡顶沉降及水平位移,其结果说明桁架双排桩整体性更好,内力通过自身调节分配后,前排桩分担的内力明显增大,且前后排桩最大负弯矩差距较小,有利于设计施工。后排桩0～8m可以适当减小桩体截面尺寸或者纵向钢筋的布置,距后排桩桩端5.32m处出现反弯点,建议在设计中减短纵向钢筋长度或适当降低后排桩桩体长度,已达到经济效果,同时与双排桩+锚索支护方式相比,其第三道锚索长度也可有所减短。扶壁式桁架双排桩+锚索与悬臂式桁架双排桩+锚索相比在控制桩身变形方面优异较明显,两种支护方式前后排桩最大正负弯矩相差较小。因此扶壁式桁架双排桩+锚索是一种行之有效的支护方式。（2）在不同锚索预应力下,随着锚索预应力的增加,扶壁式桁架双排桩桩顶水平位移呈现减小的趋势,同样桩身位移也在减小,但桩身水平位移减小的幅度越来越小。前排桩最大正弯矩逐渐减小,最大负弯矩越来越大,后排桩最大正负弯矩均越来越大,且增幅较大,说明后排桩对锚索预应力更敏感,而且8m处的横向桁架轴力也在不断增大,因此在保证支护结构满足抗倾覆与抗滑移安全的条件下,建议适当增加锚索预应力。（3）在桁架双排桩的不同桁架布置形式下,仅横向布置的桁架双排桩在控制桩体水平位移及沉降方面优于另外两种布置形式,但是影响效果较小,且在4～8m处仅有横向布置的桁架双排桩前排桩弯矩大于另外两种支护方式,同样,后排桩0～8m的弯矩如是,此处横向桁架所受轴力及弯矩最大,也增加了桁架的弯矩,在工程材料及造价方面有所增加。因此从实际工程角度出发选择仅有横向布置的桁架双排桩（A）便于施工,但是从所受内力角度及节约材料考虑,选择桁架双排桩（C）更优,具体选择视工程技术及要求而定。（4）在不同的横向桁架截面面积情况下,前后排桩最大水平位移随着横截面的增加而减小,而桩顶位移却呈现不断增大的趋势,但是其影响效果不明显。前排桩最大负弯矩不断增加,后排桩最大负弯矩却变化不大,说明横向桁架截面的增加对前排桩内力影响较大,更为敏感,因此在保证结构体系的协调作用及施工便利的条件下,保证其截面面积与所布设桁架截面相同即可。（5）在增加坡顶构筑物桩长的情况下,随着桩长的增加对坡顶水平面内的水平位移影响较小,而对坡顶最大沉降的影响较大,但是当桩长增加一定长度时,其对坡顶最大沉降的影响效果越来越小,所以为降低工程造价应适当增加构筑物工程桩的长度。
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