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高速铁路桩帽式、桩筏式CFG桩复合地基承载及变形特性研究
| 论文题名： | 高速铁路桩帽式、桩筏式CFG桩复合地基承载及变形特性研究 |
| 关键词： | 高速铁路;CFG桩复合地基;数值模拟;承载能力;变形特性 |
| 摘要： | 桩帽、桩筏式CFG桩复合地基加固软土地基的技术已广泛的应用到高速铁路的建设中。目前,对桩帽、桩筏式CFG桩复合地基荷载传递规律及作用机理的研究主要集中在刚性基础条件下,并已建立了比较完善的理论体系和计算方法,但是在柔性基础下桩帽、桩筏式CFG桩复合地基的荷载传递规律和工作性状研究还不够完善且无法形成一个系统的理论体系来指导实际运用,所以针对高速铁路路基荷载作用下,CFG桩复合地基承载和变形特性方面的研究十分必要。本文首先进行了路堤柔性荷载作用下桩帽、桩筏式CFG桩复合地基模型试验研究,然后采用数值分析方法对桩帽、桩筏式CFG桩复合地基的承载和变形特性进行了计算,最后,将模型试验和数值模拟所得的规律进行了对比研究。本文的主要工作包括: (1)归纳总结路堤柔性荷载作用下桩帽、桩筏式CFG桩复合地基在理论研究、数值模拟、试验研究三方面的研究和发展现状;分析桩帽、桩筏式CFG桩复合地基研究中存在的问题,为本文的研究提供分析前提和参考依据。 (2)简述CFG桩复合地基的基本概念以及桩帽、桩筏式CFG桩复合地基与普通CFG桩复合地基的区别;分析路堤荷载作用下桩帽、桩筏式CFG桩复合地基的作用机理与荷载分担规律,为本文的室内模型试验和数值分析奠定理论基础。 (3)依据高速铁路桩帽、桩筏式CFG桩复合地基的路基结构型式,结合相似理论,制定室内模型试验的实施方案,对路堤柔性荷载作用下桩帽和桩筏式CFG桩复合地基的加固效果进行试验研究;分别对两种复合地基结构在支撑式、悬浮式条件下的沉降、桩土应力比、桩身应力分布随着加载的变化进行测试,研究其变形和承载机理。 (4)建立路堤柔性荷载作用下桩帽和桩筏式CFG桩复合地基三维数值模型,采用MIDAS/GTS计算软件,对路堤分层填筑施工过程中桩帽悬浮式、桩帽支撑式、桩筏悬浮式、桩筏支撑式CFG桩复合地基承载和沉降特性进行计算分析,并与室内模型试验结果进行对比,验证了所建有限元模型的正确性。 通过本文的研究,对高速铁路桩帽、桩筏式CFG桩复合地基的承载及变形特性有了较为系统的认识,为今后的继续研究奠定了一定的技术基础,也为其实际运用提供了相应的参考。 |
| 作者： | 马明 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 马学宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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