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高填土路基沉降非线性有限元分析研究
| 论文题名： | 高填土路基沉降非线性有限元分析研究 |
| 关键词： | 高填土路基;车辆荷载;路基沉降;有限元分析 |
| 摘要： | 随着我国道路建设，尤其是高等级公路建设的快速发展，在山区和丘陵地区修建的公路工程，铁路工程，还有大中型港口码头工程，机场工程，以及各种类型的围海(湖，湾)填方造地工程都必然会遇到大量的高填方工程问题。因此，填方工程是国家基础建设工程中的重要类型之一，是重要的岩土工程问题之一。目前，基于多种地基模型理论的沉降计算方法已经在许多工程实际中得到广泛的应用和研究，但对高填土路基的沉降计算在国内外还没有一套成熟的理论或算法。 本文依据前人研究的基础上，选择合理的黄土路基参数，对高填土路基沉降(包括施工沉降和工后沉降)计算进行分析研究。本文把理论分析和有关工程实际相结合，广泛利用目前国内外大量的研究结果。主要研究内容是：⑴考虑路基填筑高度对路基竖向及侧向沉降的影响。进一步考虑由于路基边坡坡率的变化引起的路基沉降的计算分析。⑵从运营过程中出发，考虑目前车辆超载现象严重，分析车辆荷载作用对路基沉降的影响。本文计算分析结论如下：①基于弹塑性模型，揭示出边坡坡面1/2～1/3高度区域水平位移较大，最大水平位移发生在路基坡体内部，坡面的侧向位移在1/3坡高处出现极大值，路基坡面任一点竖向沉降与其高度近似成直线关系。随高度的增加而增加，路基最大竖向位移(沉降)出现于路表中部，但不均匀沉降在路肩附近区域最为突出。随着路基填筑高度的增加，路基最大竖向位移、最大侧向位移近似于线性增加。路基最大竖向位移、最大侧向位移不受路基宽度的影响。②在改变路基边坡率的情况下，最大倒向位移较无边坡降低9％～12％。可见设置多级边坡率对降低路基侧向位移有较大的作用，可以保证路基边坡在侧向的相对稳定性和整体性。而最大竖向位移相比无变坡降低不到1％，变坡度对竖向位移无明显影响。③在车辆荷载作用下，路基侧向及竖向沉降急剧增大，致使加速了路基填筑体的破坏。研究表明，采用非线性有限元法对高填路基的变形进行模拟数值分析是有效的，理论分析的结果与前人研究结果具有一致性。 |
| 作者： | 赵彦峰 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 王铁行 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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