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岩土力学 2001年第2期22卷 152-155页

作者：肖世国西南交通大学土木工程学院成都610031

提出膨胀土堑坡稳定性分析时应考虑自然营力、膨胀力、孔隙水压力等因素的综合作用。详细讨论了这些因素对堑坡稳定性的影响，提出了膨胀力的作用规律。将这种综合分析方法应用于成都市三环路工程时，得出了较合理的结果。

关键词：膨胀土堑坡稳定性膨胀力自然营力孔隙水压力

考虑土体抗拉强度的刚性挡土墙地震和静态主动土压力的一般变分解（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2023年第5期 432-450页

作者：肖世国齐远夏攀西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室西南交通大学土木工程学院西南交通大学地质工程系

目的：传统的主动土压力计算方法在考虑土体抗拉强度时的假设不合理，具有明显的局限性。本文考虑土体剪切屈服和拉伸破坏准则，不假设滑裂面形态，并基于墙后填土主动极限平衡条件与变分极值原理，提出刚性挡土墙的地震和静态主动土压... 详细信息

目的：传统的主动土压力计算方法在考虑土体抗拉强度时的假设不合理，具有明显的局限性。本文考虑土体剪切屈服和拉伸破坏准则，不假设滑裂面形态，并基于墙后填土主动极限平衡条件与变分极值原理，提出刚性挡土墙的地震和静态主动土压力的一般解析解，确定相应于墙体可能运动模式的主动土压力合力值及其作用点的变化范围。创新点：1.采用变分法，建立同时考虑土体剪切和拉伸破坏的刚性挡土墙地震和静态主动土压力的紧凑解析解；2.确立相应于墙体平动和转动复合运动模式的刚性挡土墙主动土压力的可能变化范围，以及其合力作用点的合理范围；3.揭示13个基本参数对主动土压力的影响规律，并定量确定剪切-拉裂复合模式的滑裂面形态以及作用于滑裂面上的法向应力。方法：1.基于刚性挡土墙后侧土体的主动极限平衡状态，通过拟静力法引入等效地震力，并根据拉格朗日乘子法和变分极值原理，建立考虑土体剪切与拉裂破坏的地震（含静态）主动土压力的隐式求解方程；2.运用MATLAB中的fsolve函数，通过叠代计算与精度控制，得到主动土压力的计算结果。结论：1.所提方法算得的地震和静态主动土压力，与试验及理论结果具有较好的一致性，且本方法的适用性更为广泛；2.同一刚性挡土墙在不同的运动模式下，墙后主动土压力有所不同，但其总是在有限范围内变化；3.随着土压力合力作用点在其合理变化范围内逐渐升高，滑裂面剪切段的形态逐渐由平面向曲面发展；4.墙后土体表层的张拉裂隙深度受竖向地震系数、条形荷载分布宽度及其距墙顶水平距离的影响均很小，但受其余10个参数的影响较大。

关键词：主动土压力抗拉强度变分法拟静力法条形超载

似土质边(滑)坡抗滑桩后滑坡推力分布模式的近似理论解析

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岩土工程学报 2010年第1期32卷 120-123页

作者：肖世国西南交通大学土木工程学院四川成都610031

抗滑桩后侧滑坡推力的分布模式直接影响着桩体内力的大小及分布特征,从而影响着抗滑桩设计的合理性。考虑实际工程设计状态,根据对似土质滑体的水平微层段极限平衡分析,建立了桩后滑坡推力的近似解析表达式。结果显示桩后滑坡推力呈中... 详细信息

抗滑桩后侧滑坡推力的分布模式直接影响着桩体内力的大小及分布特征,从而影响着抗滑桩设计的合理性。考虑实际工程设计状态,根据对似土质滑体的水平微层段极限平衡分析,建立了桩后滑坡推力的近似解析表达式。结果显示桩后滑坡推力呈中间大上下端小的近似抛物线型分布模式,模拟滑体滑动极限状态的室内试验结果表明,所提出的近似理论解析方法是较为合理的。

关键词：似土质边(滑)坡抗滑桩滑坡推力分布模式

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基于承台消弯作用的新型桩板墙结构

中国铁道科学 2023年第1期44卷 67-77页

作者：杨泉李安洪王金梅肖世国郭海强中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 西华大学建筑与土木工程学院四川成都610039 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

铁路工程中桩板墙结构变形控制标准严格,在土质地基条件下桩结构设计尺寸较大,成本普遍偏高。针对传统桩板墙受力变形特点,提出一种基于承台消弯作用的新型桩板墙结构,并采用矩阵传递法分析其力学性能及经济效益。结果表明:新型桩板墙... 详细信息

铁路工程中桩板墙结构变形控制标准严格,在土质地基条件下桩结构设计尺寸较大,成本普遍偏高。针对传统桩板墙受力变形特点,提出一种基于承台消弯作用的新型桩板墙结构,并采用矩阵传递法分析其力学性能及经济效益。结果表明:新型桩板墙结构在桩身锚固点引入承台,利用填土自重大幅度降低锚固段弯矩,可有效减小桩顶水平位移;结构尺寸相同时,与传统桩板墙结构相比,新型结构锚固段最大弯矩降低67%,桩顶水平位移减小61%,桩身所受最大土反力减小57%;土质地基条件下,新型结构最大填高由传统结构的12 m提升至16 m,承台设计长度宜为0.46~0.48倍填高;新型桩板墙结构综合工程造价仅为传统结构的50%,经济效益显著;新型结构锚固桩桩井可由人工挖孔优化为机械成孔,在提高施工效率的同时可降低安全风险。

关键词：铁路工程桩板墙承台矩阵传递法水平位移土反力

边(滑)坡治理中h型组合抗滑桩的分析方法及工程应用

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岩土力学 2010年第7期31卷 2146-2152页

作者：肖世国西南交通大学土木工程学院成都610031

h型组合抗滑桩是用横梁连接前后两排桩外形似h型的可抵抗大滑坡推力的支挡结构,分析了h型桩支挡边(滑)坡的作用机理,根据其受力特征,可以滑面为界将其分为上下两个部分计算分析,通过室内试验研究和理论分析,提出可按在滑坡推力作用下的... 详细信息

h型组合抗滑桩是用横梁连接前后两排桩外形似h型的可抵抗大滑坡推力的支挡结构,分析了h型桩支挡边(滑)坡的作用机理,根据其受力特征,可以滑面为界将其分为上下两个部分计算分析,通过室内试验研究和理论分析,提出可按在滑坡推力作用下的横向弹性地基约束的平面刚架模型分析上半部分(受荷段)结构内力,其间考虑了桩排间的坡体压力作用,在此基础上可对下半部分(锚固段)直接按弹性地基梁理论计算,按所提出的方法设计计算的h型桩成功用于四川广巴高速公路一大型堆积体路堑边坡工程中,取得了良好的实际效果。

关键词： h型组合抗滑桩坡体压力平面刚架结构内力

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悬臂式抗滑桩加固黏土边坡地震永久位移算法

岩土力学 2013年第5期34卷 1345-1350,1359页

作者：肖世国祝光岑西南交通大学地质工程系成都610031 西南交通大学岩土工程系成都610031

为了有效地确定悬臂式抗滑桩加固的黏土边坡地震永久位移,基于极限分析上限定理,针对圆弧滑动式土坡破坏模式,通过对设置抗滑桩条件下土坡进行外力功率和内能耗散率的计算,按严格力学定义推导出坡体在地震作用下的安全系数,进而导出与... 详细信息

为了有效地确定悬臂式抗滑桩加固的黏土边坡地震永久位移,基于极限分析上限定理,针对圆弧滑动式土坡破坏模式,通过对设置抗滑桩条件下土坡进行外力功率和内能耗散率的计算,按严格力学定义推导出坡体在地震作用下的安全系数,进而导出与安全系数相对应的边坡地震屈服加速度计算公式,并结合Newmark滑块位移法对边坡产生的转动加速度进行二次积分,推导出与边坡设计安全系数密切相关的坡体地震永久位移的详细计算公式。以5.12汶川地震卧龙测站东向地震波为例,通过对一算例边坡进行分析,给出了边坡永久位移时程曲线以及不同设计安全系数与永久位移的关系,分析了算法与Ambraseys算法的结果,验证了所提计算方法的有效性,并得到不同设计安全系数时边坡土体黏聚力和内摩擦角对坡体永久位移的影响规律。研究结果表明,坡体永久位移随着设计安全系数的增加逐渐呈指数函数式减小变化,在较低设计安全系数下,坡体永久位移受土体抗剪强度参数影响较为敏感,随着设计安全系数的提高,这种敏感性则逐渐降低。

关键词：黏土边坡悬臂式抗滑桩设计安全系数屈服加速度永久位移

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多级拼装悬臂式挡墙地震永久位移计算方法

岩土力学 2021年第7期42卷 1971-1982页

作者：何江肖世国中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为确定新型的多级拼装悬臂式挡墙的地震永久位移,基于墙-坡系统整体滑面过最下一级墙踵板下边缘的旋转滑动破坏模式,采用极限分析上限法及拟静力法,得出墙-坡系统地震屈服加速度系数表达式,进而结合Newmark滑块法,对系统产生的转动角加... 详细信息

为确定新型的多级拼装悬臂式挡墙的地震永久位移,基于墙-坡系统整体滑面过最下一级墙踵板下边缘的旋转滑动破坏模式,采用极限分析上限法及拟静力法,得出墙-坡系统地震屈服加速度系数表达式,进而结合Newmark滑块法,对系统产生的转动角加速度进行二次积分得到其角位移,分别推导出了Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级拼装悬臂式挡墙各级墙顶地震水平永久位移计算公式。通过与Ⅲ级墙、Ⅱ级墙模型振动台试验及数值模拟对比,表明在不同地震波作用下,理论算法得到的Ⅲ级墙、Ⅱ级墙模型各级墙顶水平永久位移比试验值分别约大10%~40%、10%~30%,但其与数值模拟结果较为接近。实例分析进一步表明,理论算法一般比数值模拟结果相对偏保守;填土内摩擦角、黏聚力和单级墙体高度对墙-坡系统的水平屈服加速度分别呈较显著的正相关和负相关影响,而各级墙体间的平台宽度、单级墙底板长度和厚度对其影响较小;多级墙的分级数对水平屈服加速度有明显的非线性与正相关的影响特征;填料颗粒越细,对限制墙-坡系统地震永久位移的效果就越显著。

关键词：多级拼装悬臂式挡墙极限分析上限法 Newmark滑块法永久位移振动台试验

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非全长粘结型锚索锚固段长度的一种确定方法

岩石力学与工程学报 2004年第9期23卷 1530-1534页

作者：肖世国周德培西南交通大学土木工程学院成都610031

根据对锚杆拉拔试验结果的分析及对锚杆与锚索锚固段受力差异的比较,提出了非全长粘结型锚索锚固段剪应力沿长度的分布模式,并讨论了剪应力分布曲线的特征点,得到了锚固段剪应力沿长度分布为在靠近锚固段顶端有最大值而其两侧则逐渐减... 详细信息

根据对锚杆拉拔试验结果的分析及对锚杆与锚索锚固段受力差异的比较,提出了非全长粘结型锚索锚固段剪应力沿长度的分布模式,并讨论了剪应力分布曲线的特征点,得到了锚固段剪应力沿长度分布为在靠近锚固段顶端有最大值而其两侧则逐渐减小的单峰曲线,提出了确定锚固段长度的合理方法,即以锚固段最大剪应力不超过经过安全储备后的地层与注浆体间的粘结强度作为控制条件。最后,以工程实例说明了锚固段长度的计算方法。

关键词：岩石力学非全长粘结型锚索剪应力粘结强度

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多级拼装悬臂式挡墙地震响应振动台模型试验

岩石力学与工程学报 2021年第2期40卷 399-409页

作者：何江肖世国西南交通大学地质工程系四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

多级拼装悬臂式挡墙是一种可用于高填方工程的新型轻型支挡结构。为确定墙–坡系统的地震动力响应特征,进行几何、重度和时间相似比分别为1∶10,1∶1和1∶3.162的三级拼装悬臂墙支挡边坡的水平振动台模型试验。结果表明:坡体加速度沿墙... 详细信息

多级拼装悬臂式挡墙是一种可用于高填方工程的新型轻型支挡结构。为确定墙–坡系统的地震动力响应特征,进行几何、重度和时间相似比分别为1∶10,1∶1和1∶3.162的三级拼装悬臂墙支挡边坡的水平振动台模型试验。结果表明:坡体加速度沿墙高呈明显的非线性放大效应;墙后静止土压力和动土压力均呈"三峰型"分布模式,各级墙踵板对其下部墙背土压力存在遮蔽效应,动土压力沿墙高呈显著的多段折线型分布模式;在地震波波峰时刻,墙体位移急剧增大并接近永久位移;地震作用过程中墙–坡系统的变形发展可分为PGA≤0.4 g时的多级墙体微小变形、0.4 g

关键词：土力学多级拼装悬臂式挡墙振动台模型试验地震响应动土压力破坏模式稳定系数

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悬索桥隧道式锚碇侧摩阻力近似解析算法

西南交通大学学报 2018年第5期53卷 974-981页

作者：肖世国赵琳智西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都610031 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

为了解析计算悬索桥隧道式锚旋的侧摩阻力,基于弹性理论,并考虑锚旋前、后锚端边界条件,建立了锚碇侧摩阻力的计算表达式。首先,根据实际锚碇受力情况建立了锚碇分析模型;其次,在Mindlin解的剪应力一般表达式基础上,引入锚碇前、后锚端... 详细信息

为了解析计算悬索桥隧道式锚旋的侧摩阻力,基于弹性理论,并考虑锚旋前、后锚端边界条件,建立了锚碇侧摩阻力的计算表达式。首先,根据实际锚碇受力情况建立了锚碇分析模型;其次,在Mindlin解的剪应力一般表达式基础上,引入锚碇前、后锚端剪应力为0的条件以及锚碇的静力平衡条件予以修正,得到锚碇侧摩阻力的解析式;最后,引用模型试验结果验证了解析方法的合理性,并结合工程实例进一步揭示了锚碇侧摩阻力的分布规律.研究结果表明:锚碇摩阻应力沿轴向呈单峰曲线分布模式,解析计算与三维数值模拟的最大摩阻应力平均误差约为8.5%;当主缆拉力较小(1倍设计缆力)时,锚碇自重可导致较小的侧摩阻力;当主缆拉力较大(3.5倍设计缆力)时,锚碇自重对侧摩阻力影响相对减弱;随着主缆拉力逐渐增大,锚旋侧表面可能出现局部剪切破坏,侧摩阻力将产生重分布.

关键词：悬索桥隧道式锚碇侧摩阻力主缆拉力