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梯度静载和车辆动荷载作用下加筋土桥台变形分析
| 论文题名： | 梯度静载和车辆动荷载作用下加筋土桥台变形分析 |
| 关键词： | 加筋土桥台;梯度静荷载;车辆动荷载;变形分析 |
| 摘要： | 随着加筋土技术的广泛应用和交通网络的飞速发展，加筋土技术也逐步应用于连接桥梁与公路的桥台上。使用加筋土技术的加筋土桥台，具备造价低、施工工期短、绿色环保等优点，不仅符合我国碳中和的要求，更能解决传统桥台的桥头跳车的问题。目前学者对加筋土桥台在荷载下工作性能的研究主要集中在静荷载方面，涉及到动荷载方面的研究较少，且多集中在地震荷载下作用下加筋土桥台的工作性能，极少涉及到车辆动荷载下加筋土桥台的性能研究。因此，文章拟通过数值模拟的方法开展车辆动荷载作用下加筋土桥台的性能研究。 文章以加筋土桥台作为研究对象，采用数值模拟作为研究方法，利用FLAC 3D有限差分软件作为研究工具，通过分别建立静荷载和车辆动荷载作用下的加筋土桥台模型，分析对比不同形式的加筋土桥台在静、动荷载作用下的响应，以期为同类型桥台的应用提供理论依据。 文章以Maree Michel桥为工程原型，建立25组数值模型，通过对比桥台沉降实测值与数值模拟后的沉降值，验证了所建模型的可行性，选取最适合的数值模型作为研究模板。在研究模板的基础上，分别建立了土工格栅反包式加筋土桥台（无面板，桥台1），土工格栅平铺式加筋土桥台（有面板，桥台2），土工格栅反包式加筋土桥台（有面板，桥台3），得到了这三种加筋土桥台在梯度静荷载和车辆动荷载下的沉降值、面板处横向位移、最大剪应力云图以及土工格栅的变形情况。本文分析了不同形式的加筋土桥台在静、动荷载作用下对加筋土桥台的约束效果，得出以下主要结论： （1）加筋土桥台是否有面板对加筋土桥台的整体沉降影响不大，在相同荷载条件下的加筋土桥台的沉降值主要与加筋土桥台所承受的荷载大小有关。 （2）在静荷载和动荷载作用下，有面板的加筋土桥台对桥台的横向变形约束效果远好于与无面板的加筋土桥台；对于有面板的加筋土桥台，土工格栅采用平铺式对桥台的横向变形约束略优于反包式，但效果相差不大。 （3）在静荷载和动荷载作用下，无面板的加筋土桥台潜在滑裂面要比有面板的加筋土桥台发展迅速；随着施加静荷载的增大以及施加动荷载的时间越长，三种桥台的最大沉降值随之增加。 （4）在静荷载和动荷载作用下，采用反包式的土工格栅的桥台能承受的应力要远大于采用平铺式土工格栅的桥台，且两种形式的土工格栅铺设方式都具备充足的安全储备。 |
| 作者： | 冯浩然 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 董彦莉;张军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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