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原文传递软土地基中框架桥顶进与近接既有基础相互作用研究

论文题名：	软土地基中框架桥顶进与近接既有基础相互作用研究
关键词：	软土地基;框架桥顶进;既有基础;数值模拟
摘要：	在经济飞速发展、现代化建设如火如荼进行的今天，我国城镇化程度越来越高，城市的规模越来越大。在新建道路工程中，难免出现与既有铁路交叉的问题，顶入框架桥下穿既有铁路路基成为解决这一问题的重要方法之一。然而，城市建设与有限城市用地的矛盾日益加剧，“上跨下穿”工程频繁涌现，近接既有基础的框架桥顶进问题成为研究的重点。控制既有基础的变形，保证铁路线路的运营安全，同时，确保框架桥结构不受破坏，是近接既有基础的框架桥顶进下穿铁路设计、施工必须考虑的问题。因此，研究框架桥顶进与近接既有基础相互作用具有重要意义。　　本文依托杭州萧山机场公路改建项目市心路互通下穿沪昆铁路框架桥顶进工程。为了研究框架桥顶进与近接既有基础的相互作用，对顶进过程中基坑围护结构变形、铁路条形基础变形、既有桥墩变形、深层土体水平位移、框架桥应力等进行监测。根据监测数据及时发现施工中的问题，指导施工进程。本文利用MIDAS GTS/NX有限元软件对框架桥顶进过程进行数值模拟。通过数值模拟和现场监测数据对比，对软土地基中框架桥顶进与近接既有基础相互作用进行以下几个方面的研究: 　　1.对框架桥顶进与近接既有基础相互作用机理进行讨论，研究框架桥顶进引起的地层损失、产生的附加应力对既有基础变形的影响。　　2.根据现场监测数据，分析既有基础、周围土体的变形规律和框架桥结构应力的分布情，研究框架桥顶进对近接既有基础及周边土体的影响范围和影响大小。　　3.运用MIDAS GTS/NX软件对框架桥顶进的过程进行数值模拟。建立两种不同工况下的有限元模型，一种为框架桥与近接既有桥梁桩基础之间有土模型，另一种为框架桥与近接桥梁基础之间无土模型。分析既有桩基础变形和框架桥应力分布的模拟结果，并对两种模型的模拟结果作对比。　　4.实测结果与数值模拟结果作对比，总结规律，为今后同类工程的设计、施工提供参考。　　通过分析，得出以下主要结论: 　　1.框架桥顶进带动周围土体发生移动。作用在近接既有基础上，产生附加荷载，使既有基础发生变形。　　2.在框架桥顶推接近既有基础和逐渐远离既有基础的过程中，既有基础的变形可分为三个阶段:微小变形阶段、急剧变形阶段和变形趋于稳定阶段。　　3.既有基础与框架桥底板高度平齐位置处的水平位移最大，底板高度以下既有基础的水平位移随深度的增加而减小。　　4.框架桥与既有基础之间无土模型中，既有基础的变形和框架桥结构应力的模拟结果均小于有土模型中的结果。　　5.采用MIDAS GTS/NX软件建立框架桥顶进模型，对既有基础的变形和框架桥结构的应力进行数值计算，结果与现场监测数据的吻合度较高。基本能够反映出框架桥顶进与近接既有基础的相互作用规律。
作者：	李昂
专业：	建筑与土木工程
导师：	王旭;熊治文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文