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中国高速铁路深软土地基和伊拉克公路超固结软土地基中的桥梁桩基沉降特性研究
| 论文题名： | 中国高速铁路深软土地基和伊拉克公路超固结软土地基中的桥梁桩基沉降特性研究 |
| 关键词： | 桥梁桩基沉降;软土地基;压缩层厚度;统计回归模型;神经网络系统 |
| 摘要： | 高速铁路对地基沉降控制提出了严苛的要求，同时桥梁深基础的沉降计算有很多不准确的因素。因此，有必要结合现场试验对计算方法进行研究。 本文采用了京沪高速铁路某桥梁试验点的单点沉降仪和液位沉降计的监测数据。文中介绍了一种获取压缩层厚度的新的测量方法，在该方法中巧妙的克服了单点沉降计无法稳定地锚固在岩土体中进行有效监测的困难。试验结果表明，压缩层厚度取决于土的特性。 本文采用神经网络系统(NFS)、双曲线模型和统计回归模型对桥梁桩基沉降随荷载的变化进行预测，并与实测值进行对比研究。结果表明，神经网络系统(NFS)对桩基沉降的预测结果优于双曲线模型和统计回归模型，该方法可以应用于岩土工程中类似的或更复杂的问题中。 本文提出了一个压缩模量的修改公式，可以对土工试验压力为100～200kPa下深厚软土的压缩模量进行修正。结合相关规范和模量修正公式，对桩基沉降进行计算，结果表明，模量修正公式可以提供计算结果的准确性。采用应力控制法来控制压缩层厚度，计算深长摩擦群桩在深厚软土中的沉降。与实测值相比，应力控制法结合修正后的土体模量的计算结果与实测值较为接近，表明该方法适用于深厚软土地区的沉降计算。 结合现场试验工点的地质情况，本文对比分析了三种国内外桥梁桩基规范:美国规范(AASHTO code)，建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)和铁路桥涵地基和基础设计规范(TB10002.5-2005)，以找到运营荷载作用下，桥梁桩基沉降计算最优的规范。并且对单桩的竖向极限承载力进行了研究。结果表明，AASHTO规范对单桩承载能力的计算更加安全，而建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)对地基沉降的计算结果更为合理。 采用修正后的土体压缩模量，应用Plaxis3D Foundation进行有限元分析，结果表明修正模量结合Plaxis3D是进行数值模拟的一个有效手段。采用修正后的土体压缩模量的数值分析的计算结果更接近实测值。相比双曲线模型和统计回归模型，有限元数值分析结果更为准确。 本文最后对位于伊拉克南部穆萨纳省的Al-Rumaitha桥进行了研究。结合实际地质情况，分别采用规范和Plaxis3D和2D有限元进行沉降计算，三者计算结果基本一致，并且可用模量修正公式对沉降进行修正。承载能力的计算结果表明，桥梁的承载能力大于卡车通行情况下的运营荷载，说明该桥可用作高速公路。 |
| 作者： | Hussein Yousif Aziz |
| 专业： | 桥梁和隧道工程 |
| 导师： | Jianlin Ma |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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