陡坡與橋梁樁基相互影響及穩(wěn)定性分析.pdf

1、陡坡段雙樁柱式橋梁與平地常規(guī)橋梁的基樁相比，在受荷機(jī)理和受力情況上都有很大的差異，基樁受到陡坡土體傳遞來(lái)的橫向荷載及樁頂組合荷載的共同作用，同時(shí)樁身對(duì)樁側(cè)巖土體產(chǎn)生抗力，構(gòu)成繁雜的陡坡土體-基樁互相影響的系統(tǒng)。本文結(jié)合江西省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目(編號(hào)：2016C0006)進(jìn)行雙樁柱式橋梁的基樁對(duì)陡坡安全性及樁身屈曲穩(wěn)定性的研究。
　　(1)對(duì)于陡坡段的均質(zhì)巖土體，構(gòu)建一個(gè)陡坡巖土體與雙樁柱式橋墩及橫梁的計(jì)算模型，分析其受力情況得出系

2、統(tǒng)勢(shì)能，并基于最小勢(shì)能理論可得到下滑土體發(fā)生位移后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)產(chǎn)生的虛位移，以此計(jì)算安全系數(shù)用于評(píng)價(jià)陡坡穩(wěn)定性。在系統(tǒng)總勢(shì)能中，本文著重考慮了雙樁柱式橋墩及橫梁的應(yīng)變能及樁土摩擦的能量。研究表明，本文結(jié)果稍大于邊坡安全系數(shù)，說明雙樁柱式橋墩對(duì)陡坡安全性是有利影響。在對(duì)陡坡安全性系數(shù)進(jìn)行敏感性分析中，發(fā)現(xiàn)彈性模量對(duì)安全系數(shù)的增長(zhǎng)影響不大；樁徑增大，樁土相互作用面積增大，導(dǎo)致安全系數(shù)增大；將基樁布置于坡頂至跛腳水平距離一半的位置時(shí)安全系數(shù)最大

3、，此位置兩側(cè)布置安全系數(shù)逐漸減小；陡坡段土體粘聚力和內(nèi)摩擦角增大，陡坡安全系數(shù)隨之增大。
　　(2)通過改進(jìn)的遺傳算法對(duì)臨界滑裂面進(jìn)行確定。通過五個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制所構(gòu)建的三維橢球面，以安全系數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算最小安全系數(shù)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)最優(yōu)值構(gòu)成的最危險(xiǎn)滑移面，完成滑移面搜索。為避免局部最優(yōu)解情況，本文采用優(yōu)化后的遺傳算法進(jìn)行操作，即通過加入小生境技術(shù)，極大限度的避免了局部最優(yōu)解的出現(xiàn)，保證了搜索滑裂面結(jié)果的可靠性。通過在設(shè)定區(qū)域范圍