仰斜式锚杆挡土墙挡水影响数值模拟分析

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随着国家基础设施的大量建设,挡土墙作为一种支护结构被广泛地应用在道路、水利等工程中,发挥了很重要的作用。仰斜式锚杆挡土墙是一种轻型支护结构,它具有占地少、投资小、适应性强的优点,应用前景广泛。目前,国内外对仰斜式锚杆挡土墙的理论研究很少,而少量的利用有限元软件模拟仰斜式锚杆挡土墙的研究中未考虑墙体和土体之间以及锚杆和土体之间的摩擦接触作用,这与实际情况不符,导致得到的挡土墙位移及受力情况失真。鉴于此,本文结合山西某水库公路护基仰斜式锚杆挡土墙结构的设计方案,采用ANSYS弹塑性D-P模型模拟计算分析仰斜式锚杆挡土墙的受力,利用接触单元模拟墙-土的摩擦接触、生死单元模拟挡土墙施工过程,分析挡土墙在完建、蓄水及水位降落三种工况下的挡土墙、土体以及土体的联合受力变形情况,获得三种工况下挡土墙位移、土压力及锚杆轴力分布规律:1.挡土墙断面水平位移沿墙高为平缓曲线分布,墙底位移大于墙顶位移;2.仰斜式锚杆挡土墙墙背土压力从墙顶到墙底逐渐增大,1m以下逐渐减小,墙背总土压力是朗肯总主动土压力的1.62倍;3.锚杆轴力随锚杆长度呈先增大后减小的曲线分布。分析结论对工程设计墙体配筋提供了可靠依据。4.有限元法模拟分析仰斜式锚杆挡土墙的受力特性时,考虑摩擦作用得到的结果更真实。
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