基于Winkler地基模型的锚墩格构梁结构分析

摘要

针对锚墩格构梁结构分析的复杂性，提出了一种新的锚墩格构梁结构分析方法。该方法采用文克尔(Winkler)地基模型，并假定锚墩整体绝对刚性。首先，根据整个锚墩的静力平衡条件及变形协调条件，基于力法理论构建并求解线性方程组，将作用于支挡结构锚索预应力的垂直分量分别分配给锚墩、横梁及纵梁。然后，对离散后的锚墩、横梁和纵梁分别单独进行结构分析，并以一个锚墩格构梁边坡锚固为案例，验证了该方法的合理性。在不同基床反力系数条件下，对锚墩格构梁进行荷载分配及变形协调分析，并对横梁和纵梁的力学响应进行分析。研究结果表明，锚墩在分担荷载方面具有显著的作用，占总荷载的45%以上，且其分担荷载的比例随基床反力系数的增大而缓慢地增大，而分配给横梁和纵梁的集中力则呈缓慢减小的趋势。在此基础上，单向梁上荷载的变化又进一步影响了横梁和纵梁的挠度、弯矩和剪力的分布规律。因此，根据边坡的实际地质情况选择合理的锚墩平面尺寸，可以实现该支挡结构的优化设计。

关键词

锚墩格构梁 / 结构分析 / 文克尔地基模型 / 力法 / 基床反力系数 / 荷载分配 / 边坡工程