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桩承式加筋路堤静动力学特性研究
| 论文题名： | 桩承式加筋路堤静动力学特性研究 |
| 关键词： | 桩承式加筋路堤;加筋体;动荷载;动力学特性 |
| 摘要： | 二十一世纪以来，随着城市化进程的不断加快，国民经济一路蓬勃发展，我国目前已经成为仅次于美国的世界第二大经济体。伴随而来的是对交通基础设施的迫切需求，作为一个国家正常运行和高速发展的基础，安全、高效、稳定的交通基础设施对于改善人居坏境、增强综合国力、提高社会工作效率都有着至关重要的作用。具有双向增强作用的桩承式加筋路堤可以有效控制路基工后总沉降和差异沉降，在满足稳定性和变形方面的技术要求的同时兼具施工速度快、经济效益高的优点，因此已经在很多国家和地区得到了广泛应用。本论文通过理论分析、三维数值模拟相结合的研究方法，对桩承式加筋路堤在静动荷载作用下的工作性状进行了研究。本论文的主要工作和结论如下： （1）阐述了桩承式加筋路堤的工作机理，桩承式加筋路堤中同时存在着土拱效应和拉膜效应，两者协同作用将大部分荷载传递至桩顶，考虑了模型的合理简化，以路堤中具有一定强度的加筋体为研究对象，将温克尔弹性地基梁理论引入建立二维分析模型研究加筋体、桩、桩间土三者间的相互作用对路堤的影响。在充分考虑桩间土承载能力的桩承式加筋路堤中，加筋体上部的荷载分布接近一个对称的三角形分布。 （2）围绕桩承式加筋路堤各部分材料的参数，建立简化的三维有限元模型并制定试验方案进行单因素循环试验和正交试验。全面有效的分析各个参数中对路堤沉降曲线和应力分布有显著影响的参数，研究其影响规律和影响的显著程度。分析了可能对路堤工作性状有影响的参数，总结了其对路堤沉降和应力分布的影响程度和影响规律，其中路堤高度、净桩间距、加筋体的布设和桩间土弹性模量是4个影响较为显著的因素，并且净桩间距的影响最为显著，路堤高度次之。 （3）基于桩承式加筋路堤静荷载的数值模拟过程，建立了合理简化的桩承式加筋路堤动荷载有限元模型，并且选取了静荷载研究部分中对于模型影响较大的因素在这一章中进一步分析，在分析参数水平变化带来影响的同时还进行了静动荷载的对比论证，路堤高度、净桩间距、加筋体的布设和桩间土弹性模量4个因素在静动荷载路堤模型中的单因素循环试验规律具有一定的相似性，但动荷载数值模拟研究中应力的衰减也是不可忽略的分析因素。动应力沿路堤深度的衰减是从始至终存在的，但是路堤中的应力转移则要到达某一深度以下才会出现，路堤高度和净桩间距对于这一深度有较为显著的影响。 |
| 作者： | 朱文斌 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 崔振东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2022 |
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