巖質邊坡平面滑動錨固方向角的三維優化方法

作者：安彩龍,梁燁,王亮清,孫自豪,鄧姍,朱林鋒,姜耀飛,田建林

摘要：以巖質邊坡中常見的平面滑動為研究對象,研究其最優錨固方向角的計算方法。將錨索自由段單位長度能提供的最大抗滑增量作為目標控制變量,將坡面和滑動面特征參數與錨索設計參數作為優化控制自變量,通過坐標系轉換得到的線性方程組對錨索的預拉力進行分解,并根據錨索支護時的三維模型建立了錨索自由段長度的優化公式,進而推導了用于錨固方向角三維優化的新計算方程。在該方程的基礎上借助MATLAB軟件中的fmincon函數對錨索加固方向不受限制時的錨固方向角進行了優化。最后通過錨固方向角敏感性分析與工程實例分析相結合,證明了推薦的最優錨固方向角計算方法的有效性與先進性。新方法有效地解決了邊坡坡面與滑動面走向存在夾角時最優錨固方向角的求解問題,可進一步提高錨索的錨固效益,降低邊坡的支護費用。

發文機構：中國地質大學（武漢）工程學院

關鍵詞：巖質邊坡預應力錨索平面滑動方向角三維優化rock slopeprestressed anchor cableplane slidingdirection anglethree-dimensional optimization

分類號： U417.116[交通運輸工程—道路與鐵道工程]