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新建桩板墙与既有重力挡墙相互作用研究
| 论文题名： | 新建桩板墙与既有重力挡墙相互作用研究 |
| 关键词： | 铁路工程;桩板墙;重力式挡墙;受力特性;位移变形;荷载分担 |
| 摘要： | 随着我国铁路对既有线路改扩建的增多，对于改建、加固既有线工程，在原有挡土墙基础上新建支挡结构可以很好地解决道路拓宽及边坡加固这一问题；目前，国内对联合支挡结构接触研究较少，尤其是新建桩板墙—既有重力式挡墙相互作用机理研究。论文主要以中兰铁路引入兰州枢纽及其配套工程-路基山体边坡上多类挡土墙的组合支挡结构施工现场主要研究依据。对组合支档结构结合现场情况进行分析，采用理论分析、室内模型试验、软件模拟等多种手段，对新建桩板墙—既有重力式挡墙两级支挡组合结构进行受力、位移变形等多方面分析，研究其组合结构之间位移、应力及弯矩等相互作用研究机理。论文进行多种方法进行研究，主体成果如下： (1)在现场对组合结构测试中，只有对新建桩板墙的应力、位移测试，没有对既有重力墙的测试。论文考虑室内试验整体尺寸受到限制，为了更好的研究组合挡土墙的相互作用研究，故针对现场组合结构的不同比例缩放。选用多种荷载传感器、土压力盒、应变片、位移计等测试元器件对桩身、桩板、重力墙进行应力、弯矩、位移的测试，得到大量实测数据，以此分析重力墙和桩板墙前后土压力分布规律及受力和变形特性。 (2)根据前人单一挡墙的理论经验进行组合挡墙应力规律的理论分析，后进行室内实验。进行组合结构承载能力的分析，研究桩板墙与重力墙组合结构单一挡墙的承载能力比，填土对组合结构受力、承载力的影响。再选用ABAQUS软件进行多类型实验软件模拟，完成室内实验中未完成的组合结构分析，改变实验中土的弹性模量、粘聚力、桩板墙与重力墙的间距。通过三个影响因素进行对比研究组合支档结构受力及影响效果。 (3)路基山体边坡在新建成桩板墙之后，列车荷载对边坡产生的影响虽然大部分由桩板墙新结构承担，但是重力式挡墙对边坡的支挡作用及墙下交通范围扩展能力很明显，其工程利用价值还很大。在室内实验测试结构显示在荷载前期桩板墙作为主要承载结构，重力墙承载应力较小。在随荷载持续增强后达到一定荷载后，桩板墙承载比例稳定，而相对应重力墙结构承载比例持续上升，最终在三倍设计荷载下重力墙与桩板墙承载能力持平。 (4)当列车荷载经过路基顶面时，列车荷载对支挡结构产生的压应力主要包括竖向压应力与侧向压应力，其中侧向压应力是桩板墙结构主要承担，而剩余的应力以附加应力的方式继续沿填土继续向下传导于墙间土与重力墙。通过理论、数值模拟及模型试验研究，得出了桩板墙—重力墙应力、变形规律、荷载分担比等机理。 |
| 作者： | 钱重昌 |
| 专业： | 铁道工程 |
| 导师： | 韩高孝;康文生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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