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桥头跳车仿真分析与FRP加筋处理研究
| 论文题名： | 桥头跳车仿真分析与FRP加筋处理研究 |
| 关键词： | 桥头跳车;沉降规律;数值模拟;FRP加筋处理;仿真分析 |
| 摘要： | 随着我国公路建设的高速发展,对公路等级行驶舒适性的要求越来越高。桥头跳车问题已经成为国内外高速公路和城市道路的常见病害之一。在高速公路施工过程中,桥梁与填土路基过渡段由于存在结构形式的差异、施工工期要求紧张以及台背回填施工过程中场地位置狭小不利于压实等因素导致桥头跳车现象发生。 论文结合武汉天河机场第二公路通道高填土施工监控项目,通过对典型路桥过渡段的现场变形监测,开展典型断面台背回填沉降变形的数值仿真分析及其控制对策的研究。仿真分析中主要针对施工过程中地表处沉降以及运营期间路基顶面沉降的变化规律进行研究,将施工过程中监控所得的数据进行对比分析,得到填筑过程中,地表不同地段的沉降量有所不同,台背处地表沉降随着离台背距离的增大而增大。在离台背2m处的地基为最为薄弱地段。现场监测的结果与仿真模拟结果得到地表段沉降量在离台背距离的不同而产生的沉降差异是一致的。离台背2m附近的地表为变形最大区域,由于此段不仅填筑高度最高,而且可以采用重型压实机械进行压实;之后的路段则采用台阶法填筑,在已填筑路基上进行压实,其地表沉降已事先完成大部分。因此,在施工过程中对薄弱地段应严格控制施工速率,防止过大的地表沉降产生,而对地基土造成破坏。 在桥头跳车仿真分析的基础之上提出一种适用于立柱式或肋板式桥台的加固方案,即将新型复合材料FRP应用到台背回填中,遵循“刚柔并济”原则的FRP加筋处理“桥头跳车”方案。通过对该方案的模拟仿真得到:从整个路堤顶面的沉降来看,FRP加筋处理所获得的支护效果是明显的。桥路过渡段的差异沉降减少了23.3％。对于跳车现象将会明显降低。通过与普通填筑方式处理台背进行对比,结合沉降控制结果以及各单元体的受力情况,可以看出,经过FRP加筋处理过的台背能够更加凸显在路桥过渡段桥台与路基的“刚柔并济”,是防止桥头跳车现象的有效措施。 |
| 作者： | 陈智 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李小青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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