新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝稳定性分析

王永胜; 吕宝宏; 王金珂; 杨大江; 熊泤哲; 张斌伟

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221084

吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (06) : 1719 -1729. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221084

新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝稳定性分析

王永胜, 吕宝宏, 王金珂, 杨大江, 熊泤哲, 张斌伟

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摘要

为防止新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝在强度破坏前发生稳定性破坏，导致整个结构失效，基于新结构构件受力的简化计算方法对其局部稳定性和整体稳定性进行了分析。采用能量法推导了局部失稳时张弦梁结构平面内屈曲荷载公式，避免了直接求解张弦梁结构的内力，极大地提高了求解效率；分析了矢跨比和垂跨比对屈曲荷载的影响；提出了空库、半库和满库工况下新结构整体失稳破坏的安全稳定性系数计算方法。结合理论分析，升级了新结构设计计算软件，优化了算法，开发了稳定性计算模块。利用SAP2000建立了有限元模型对理论分析进行验证，结果表明：得到的张弦梁结构平面内的屈曲荷载计算值与有限元计算值吻合较好，可作为张弦梁结构平面内稳定性设计的依据；矢跨比和垂跨比的增大均有利于提高张弦梁结构的平面内稳定性；新结构工程应用时，张弦梁结构参数的选取可参考两铰拱给出，其空库和半库工况下整体失稳破坏要早于强度破坏，应着重考虑其整体失稳破坏，特别是空库工况下中柱的倾覆。