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列车低频振动对摩擦型桩基动力响应研究
| 论文题名： | 列车低频振动对摩擦型桩基动力响应研究 |
| 关键词： | 列车低频振动;摩擦型桩基;动力响应;三维有限元分析;数值模拟 |
| 摘要： | 桩基础是深基础中一种重要的基础结构型式,在当前高速铁路飞速发展的时代,桩基础被广泛应用于高速铁路建设中。但对列车低频振动作用下桩基动力分析研究的较少,列车低频振动是通过上部结构传到基础而引起振动的,其特性视道路的不平整度和车辆密度、载重情况和车速情况而定,载荷幅值时大时小,频率有时高有时低,是长期反复作用的动荷载。研究列车低频振动作用下基桩动力响应,对人们了解桥梁桩基在快速交通荷载作用下的动力特性、确定安全经济的设计参数具有重大意义。 本文以高速铁路摩擦型桩基沉降工程为背景,采用数值模拟分析方法,对列车低频振动下摩擦型桩基动力响应展开研究,利用ANSYS有限元软件建立三维有限元模型,分析竖向静力荷载以及列车低频振动荷载作用下单桩及群桩桩土相互作用规律,主要结论如下: 1、列车低频振动作用下,沿桩深度方向竖向动力响应呈非线性递减,当前列车荷载对桩底的影响很小,竖向应力主要分布在3/4桩长的范围内。沿水平径向土体的动力响应衰减迅速,衰减主要集中在距离桩中心距3m之内。 2、在所施加列车荷载大小及频率范围内,随荷载频率增加桩土体系得到了强化,频率的增大对桩的动承载力有较好的影响,使其承载力有所提高。随着荷载幅值的增大,桩顶处动力响应均随之增大。列车低频振动作用下,桩的受力特性,也受群桩效应的影响。 3、列车低频振动作用下群桩基础各单桩位置的不同,竖向动力响应沿桩深度方向的大小和分布规律也不尽相同,列车低频振动作用下各桩的荷载分布规律与竖向静力载作用下各桩荷载分布不完全相同。因此在设计承受列车荷载作用的群桩时,桩身的结构计算应考虑荷载的分布特点。 |
| 作者： | 刘卓华 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 胡志平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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