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《交通荷載作用下道路與軟土復合地基共同作用性狀分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、交通荷載作用下道路與軟土復合地基共同作用性狀研究摘要交通荷載作用下道路或機場跑道的沉降計算,是工程界普遍關心的問題,也是學術界長期以來的重點研究課題。受地理條件限制,很多高速公路和機場跑道建造在深厚軟土地基上,而軟土高壓縮性、低強度等特點又難以滿足工程對變形的嚴格要求,需要對軟粘土進行處理構成復合地基,以減小地基沉降。車輛或飛機等交通荷載作用下,道路或機場跑道與地基是一共同作用、相互影響的有機整體,其共同作用變形特性,是一值得深入研究的課題。本文首先介紹了軟土地基和復合地基動力特性研究現(xiàn)狀,從理論研究、試驗模擬和數(shù)值分析三方面總結了道路與地基共同作用研究現(xiàn)狀,接著概建霆述了適合巖土
2、材料的彈塑性本構理論和動態(tài)彈塑性有限元理論,敘述了總應力法和有效應力法動力分析的區(qū)別及適用性,然后概括了路面材料、軟粘土和復合地基的動力特性。總結了交通荷載特性及其研究現(xiàn)狀,介紹了典型的道路結構特點。概括了軟土地基和軟土復合地基動孔壓模型的研究現(xiàn)狀,分別建立了動孔壓經(jīng)驗模型,并且基于前人的室內動三軸試驗結果確定了模型計算參數(shù)。編制了動態(tài)彈塑性有限元分析程序,通過程序計算結果與解析解的對比分析,驗證了本文程序的正確性,說明了采用有效應力法分析地基動力變形問題的必要性。程序在分析結構與土體動力相互作用時,可實現(xiàn)多種動力加載方式的模擬。將交通荷載簡化為半波正弦荷載,假定地基土體為硬化型土
3、,運用本文編制的動態(tài)彈塑性有限元程序,分析了單次動力加載和循環(huán)動力加載條件下道路橫截面與軟土地基共同變形特性。分析了荷載因素(包括荷載類型、荷載幅值、荷載頻率)和地基土體參數(shù)(包括回彈模量、內聚力、內摩擦角、泊松比、阻尼比)對變形的影響。采用本文建立的軟土地基動孔壓模型,對比分析了不排水有效應力法和總應力法計算結果,計算了殘余孔隙水壓力消散所產生的固結沉降,探討了孑L壓對道路變形的影響。運用本文編制的動態(tài)彈塑性有限元程序,計算分析了循環(huán)動力加載條件下道路橫截面與復合地基及軟土地基共同變形特性。采用本文建立的復合地基動孔壓模型,詳細分析了孔壓、道路結構層參數(shù)、復合地基和軟土地基各參數(shù)
4、以及水平荷載對道路變形特性的影響。將交通荷載簡化為移動的集中荷載,計算分析了單次移動加載和循環(huán)移動加載條件下道路縱截面與復合地基共同變形特奎望墮莖堡旦!望墮蘭塹圭墨笪墊董苧旦堡旦絲些盟基———————————一性,探討了孔壓、行車速度及道路結構層和地基參數(shù)對道路變形的影響。最后,對某道路與軟土地基橫截面、某機場跑道與復合地基縱截面兩工程實例進行了計算分析,結果表明,有限元計算沉降與工程實測沉降基本吻合。本文建立了軟土地基和復合地基的動孔壓經(jīng)驗模型,編制了不排水有效應力動力反應分析有限元程序,不僅考慮了地基土體的彈塑性,而且考慮了道路結構與地基的相互作用,比較全面地分析了交通荷載作用
5、下道路與地基的整體變形特性,對道路工程或機場道面工程的建設具有一定的指導意義。關鍵詞:交通荷載,混凝土路面,軟土地基,復合地基,動孔壓模型,沉降,有效應力動力分析,動態(tài)彈塑性有限元Ⅱ奎望塑塾堡旦!壟墮蘭墊圭墨魚些蘭莖旦堡旦絲鯊竺窒StudyoHtheInteractionCharacteristicsofPavementandSoftSoil—compositeFoundationunderTrafficLoadAbstractSettlementcalculafionofpavementorairportrunwayundertrafficloadisoneofmostconce
6、rnedproblemsinengineeringarea,aswellasakeysubjectinacademicarea.Limitedbygeographicconditions,manyexpresshighwaysandairportrunwayshavetobebuiItonthicksoftsollfoundation.Foritshighcompressibilityandlowstrength,softsoilshouldbeimprovedbycompositefoundationtechnologytosarisfythestrictrequiremento
7、fdeformation.Subjectedtotraffieload,thepavementandfoundationshouldbetakenasawholesystemofinteraction,andofwhichdeformationcharacteristicsareworthstudying.Firstly,thepaperintroducedthepresentstudystateoildynamiccharacteristicsofsoftsubgr