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地下连续墙桥梁基础承载特性数值模拟分析
| 论文题名： | 地下连续墙桥梁基础承载特性数值模拟分析 |
| 关键词： | 地下连续墙;承载特性;数值模拟;沉降特性;极限荷载 |
| 摘要： | 地下连续墙基础的特点是整体刚度大、整体性好、承载能力强，随着施工设备的改进和科学技术的发展，在桥梁工程领域因其具有良好的工程经济效益，应用前景非常广阔，受到了广泛的关注。为分析单片墙和闭合墙基础的水平和竖向承载性状，本文运用数值计算软件ANSYS，对单片墙基础，相近材料用量情况下的单室闭合墙基础、两室闭合墙基础和四室闭合墙基础进行了数值模拟计算，并对陇东董志塬西长凤高速公路的某跨线桥和国道209线河津～临猗一级公路的某跨线桥的两个地下连续墙基础的实际工程进行了数值建模与现场实测的对比分析，主要研究内容和成果如下: (1)通过数值模拟计算，对于闭合墙建立模型时考虑其墙内土体的影响，在竖向荷载作用下分别对单片墙、单室、两室和四室闭合墙的垂直承载特性进行分析，研究了单片墙和闭合墙的极限承载力状况，其中单片墙的极限承载力为9.6MN，单室闭合墙的竖向极限承载力为33.4MN，两室闭合墙的竖向极限承载力为31.5MN，四室闭合墙的竖向极限承载力为29.2MN。单片墙的侧摩阻力和端阻力存在异步发挥的特性，闭合墙的内侧摩阻力、外侧摩阻力、墙端阻力和土芯顶部反力同样存在异步发挥的特性。水平荷载作用下，闭合墙呈整体沉降特性，单片墙出现塑性破坏。 (2)通过对两个实际工程的地下连续墙基础进行数值建模分析，并与现场实测值进行对比分析，陇东董志塬西长凤高速公路的某跨线桥的现场实测地下连续墙的极限荷载为699kN，数值模拟计算地下连续墙的极限荷载为729kN，偏差为4.3％。国道209线河津～临猗一级公路的某跨线桥的自平衡法现场实测经过转化后地下连续墙的极限荷载为35.05MN，数值模拟计算地下连续墙的极限荷载为35.74MN，偏差为1.97％，两个实际工程数值模拟计算的结果均大于现场实测的结果，但偏差均在5％以内，说明模型建模参数取值合理，建模方法正确。 (3)组成单室、两室和四室闭合墙的任一一片墙，其工作性状与单片墙存在很大不同，沉降特性也不同于单片墙基础。竖向荷载作用下，单室、两室和四室闭合墙的群墙效率依次为0.846、0.803和0.742，均小于1。就经济性而言，单室闭合墙具有一定的优势，但同时也应该认识到闭合墙内墙的设置对基础的整体刚度和稳定性具有较大的贡献，特别是对于较大截面尺寸的闭合墙而言。 |
| 作者： | 韩淋臣 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 黄志军 |
| 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 |
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