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申请/专利权人：中国铁路设计集团有限公司

摘要：本发明公开了一种层状岩土体滑坡多排预应力锚索桩计算方法，包括：S1，通过桩身节点划分对预应力锚索桩的桩身进行离散化、S2，根据桩身节点所在地基层的类型，计算桩身节点i处的地基系数、S3，确定多排预应力锚索的数量及参数、S4，通过确定滑坡推力的荷载分布进而得到桩身节点i处的外荷载、S5，建立层状岩土体滑坡中预应力锚索桩的内力及变形分析模型、S6，建立桩身悬臂段和嵌固段上任一节处的全桩统一差分控制方程、S7，补充边界条件，建立全桩矩阵式线性方程组并求解。本发明的方法针对现有技术的不足，基于中心差分格式提出桩身悬臂段、嵌固段变形统一矩阵运算式，弥补了现有方法在层状岩体、土体地质条件下无法精确计算的不足。

主权项：1.一种层状岩土体滑坡多排预应力锚索桩计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，通过桩身节点的划分对预应力锚索桩的桩身进行离散化：预应力锚索桩整体位于层状岩土体滑坡中，所述预应力锚索桩的桩身全长包括滑动面以上、长度为的悬臂段和滑动面以下、长度为的嵌固段；将所述预应力锚索桩全桩离散为段，离散后各分段长为，桩顶以上和桩底以下各添加2个桩身虚节点，设桩身节点的编号为，；所述桩身节点与预应力锚索桩的锚拉点重合；S2，根据桩身节点所在地基层的类型，计算桩身节点处的地基系数；S3，确定多排预应力锚索的数量及参数，包括以下步骤：S31，确定预应力锚索数量，计算预应力锚索的水平刚度，其中，为预应力锚索的编号，；S32，计算第排锚索初始预应力的水平分力： ；式中，为第排锚索的初始预应力，为第排锚索与水平面的夹角，均通过滑床地层的试验资料或地勘报告获得；S33，第排锚索的初始预应力水平分力的线荷载集度为： ；S4，确定滑坡推力的荷载分布和桩身节点处的外荷载：构建目标点与距桩顶距离有关的函数荷载分布，其中；并确定与桩身节点处的外荷载的映射关系；所述目标点为所述锚索桩身上的点；S5，采用Winkler地基梁理论，根据步骤S3得到的锚拉点处初始预应力水平分力与步骤S4得到的，对预应力锚索桩分段建立连续的桩身挠曲微分控制方程；S6，建立桩身悬臂段和嵌固段上任一节处的全桩统一差分控制方程：整合S5得到的不同段的桩身挠曲微分控制方程，得到桩身悬臂段、嵌固段上各桩身节点处的全桩统一差分控制方程： ；其中，为桩身在桩身节点处的水平位移；为桩身节点距桩顶的距离；为预应力锚索桩的各桩身节点处的水平模量，有： ；其中，为预应力锚索桩的计算宽度；S7，补充边界条件，建立全桩矩阵式线性方程组并求解：S71，建立桩顶的边界条件；S72，建立桩底边界条件，所述桩底边界条件包括桩底自由、桩底铰接和桩底固定；S73，建立全桩矩阵式线性方程组并求解：首先判断桩底边界条件；然后使用S6得到的全桩统一差分控制方程、S71得到的桩顶的边界条件和S72得到的桩底边界条件，得到+5个桩身节点处的水平位移组成的多排预应力锚索桩的全桩矩阵式线性方程组： ；其中，为刚度系数矩阵；为桩身位移矩阵；为荷载矩阵；根据全桩矩阵式线性方程组计算得到的，并通过下式计算桩身节点处的预应力锚索桩的转角、预应力锚索桩的桩身弯矩和预应力锚索桩的桩身剪力： 。

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