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桩承式路堤土拱效应的颗粒流分析
| 论文题名： | 桩承式路堤土拱效应的颗粒流分析 |
| 关键词： | 桩承式路堤;土拱效应;颗粒流分析;数值模拟 |
| 摘要： | 桩承式路堤是指利用刚性桩加固软土的一种地基处理形式。具有加固周期短、工后沉降小以及工程造价相对较低等优点。在桩承式路堤填筑过程中，桩土产生相对位移，填土颗粒重新排列、相互楔紧，从而形成土拱，将荷载向桩顶传递。本文在前人研究的基础之上，利用室内模型试验、颗粒流仿真数值模拟相结合的方法进行桩承式（加筋）路堤的宏细观机理研究，主要研究内容如下: (1)通过桩承式路堤室内小比例尺可视化模型试验，研究路堤填筑过程中应力及位移变化规律，观测土拱区域内和筋土界面处土体颗粒位移。研究填土高度、桩距、桩帽尺寸、桩土差异沉降等因素对荷载传递及土拱效应参数的影响，分析交通荷载作用下桩承式路堤宏观力学参数变化规律。 (2)应用细观照片分析技术研究了拱脚内侧的颗粒运动和演化过程，从颗粒尺寸角度对桩承式路堤的荷载传递机理进行了分析，并揭示了土拱效应形成和发展的机理。 (3)选取两组典型工况，对未设格栅和设格栅路堤进行了静载→动载→静载作用的时间效应分析，探讨了桩、土应力随填土颗粒重新排列的响应规律。 (4)以室内试验为基础，建立能够模拟桩承式加筋路堤桩、土、加筋体各元素间相互作用、接触界面非连续接触的颗粒流模型。分析堆填和加载过程中土体各细观参量与土体的位移场、应力场等宏观力学现象间的联系。结合模型试验，改变砂土的细观参量、桩距、桩帽尺寸等，研究各设计参数对桩承式路堤工作性状的影响，进行参数敏感性分析，进一步研究土拱形成和发展的力学机理。 (5)建立桩承式路堤拓宽工程的离散-连续耦合数值分析模型，并验证其可靠性。 |
| 作者： | 完绍金 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 许朝阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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