岩土成层条件下抗滑桩计算的改进有限差分法

作     者：张海洋 宋绪国 郭帅杰 闫穆涵 ZHANG Haiyang;SONG Xuguo;GUO Shuaijie;YAN Muhan

作者机构：中国铁路设计集团有限公司天津300308 城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程研究中心天津300308 水利工程仿真与安全国家重点实验室(天津大学)天津300072 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2024年第68卷第6期

页      面：31-36页

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中国铁路设计集团有限公司科技开发课题(2021A241013 2020YY241005) 

主　　题：边坡工程 抗滑桩 岩土成层 改进有限差分法 全桩内力分析 

摘      要：滑坡治理工程中抗滑桩可能布置于层状土层、层状岩层,或岩、土成层等各种地质条件下,现行规范对于该问题建议将成层地基按加权平均法换算成等效的当量地基系数,但对于地层差异性较大的岩土成层地基其适用性有待研究。为解决这一问题,基于Euler-Bernoulli梁理论建立抗滑桩受荷段、嵌固段整体受荷分析模型,采用改进有限差分法提出抗滑桩全桩内力求解的统一矩阵运算式,避免常规有限差分方法将桩身分为受荷段和嵌固段及利用滑面处连续性条件求解的复杂迭代过程;基于2个边坡工程抗滑桩治理案例,证明改进有限差分法对岩土成层条件下抗滑桩分析的可靠性,计算用时仅需1.2 s左右,相比已有方法进一步提高抗滑桩分析设计的计算效率。