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土工格室加筋路堤作用机理及有限元分析
| 论文题名： | 土工格室加筋路堤作用机理及有限元分析 |
| 关键词： | 土工格室;路堤变形;碎石桩;有限元分析 |
| 摘要： | 土工格室是由土工格栅、土工膜或土工织物、条带聚合物组成的蜂窝状或网状的三维格室。在格室内填充土、碎石或砂砾等构成具有一定刚度和侧限作用的格室加筋层，被普遍运用到公路、铁路以及水利等工程中。而针对这种材料，目前对于在土工格室影响参数如土工格室层数、不同高度、模量等研究较少，本文创新点在于对土工格室变截面参数进行了研究，这些参数的合理应用能达到提高材料使用的经济性效果。因此，利用土工格室对路堤进行加筋的分析探讨有着重要意义与实际价值。 论文主体内容主要有以下几个方面:在土工格室加筋路堤的模型分析中，以实际工程为例，进行三维非线性的有限元模型分析，采用D-P弹塑性模型来模拟土体材料的非线性，筋土之间采用经典的Coulomb摩擦模型作为筋土界面切向力本构模型的接触单元，先通过对路堤加筋与未加筋两种情况下的对比，探讨了在铺设土工格室后对路堤的变形特性、规律及应力分布的影响。结果表明:通过加筋能够有效地限制路堤的侧向位移，减小不均匀沉降，使路堤变形均匀，提高路堤的稳定性;通过改变土工格室层数、模量、不同高度及加筋层间距，以及格室变截面分别研究了不同因素的改变对路堤加筋产生的效果;为进一步研究土工格室加筋效果的影响，对原模型引入桩体，通过桩承土工格室加筋路堤与土工格室加筋路堤分析对比，得出这两种模型在承载性能上的不同，结果表明在桩承土工格室加筋路堤这种水平与竖向双向位移抑制下能够更好地减小路堤沉降。此外，模型还通过不同桩体刚度，不同格室高度的变化来分析了路堤应力场与位移场的变化，以及桩径、土工格室变截面和两者相结合的方式在位移变化上进行了分析，从而对实际工程的设计施工提供一定的参考意见。 本文创新点在于针对软土地基的处理采用变截面土工格室分析了地基沉降的影响，在满足相同沉降情况下，变截面格室具有一定的经济效益。 |
| 作者： | 冯进 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张宝玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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