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低路堤软土地基在提速条件下的长期沉降研究
| 论文题名： | 低路堤软土地基在提速条件下的长期沉降研究 |
| 关键词： | 软土地基;铁路工程;动力特性;列车振动 |
| 摘要： | 提高列车速度，是当代世界铁路发展的大趋势。我国经济发达地区多集中在东南沿海一带，列车提速量相当大，而在这些地区往往都是深厚软粘土地基。当铁路线建造在深厚的饱和软粘土地基上时，在列车引起的动荷载作用下，地基中孔隙水压力上升，塑性变形累积，从而很有可能会产生很大的长期附加沉降，这种影响对低路堤地基土尤为明显。这个问题的解决可以为现有既有线提速的安全运行和高速铁路的建设提供重要的技术支撑，具有重大的理论和现实意义。 本文在国内外对列车振动和循环荷载作用下土体动力特性的研究基础上，在数值模拟、室内试验和理论分析三方面进行了如下研究工作： (1)通过有限元计算，分析了在既有线提速的区间内，列车车速、轴重、路堤高度、列车车型等因素对软粘土地基动应力响应的影响。 (2)利用应力控制的循环动三轴试验，研究分析了动偏应力比、初始固结状态、加荷周数、频率、排水条件、荷载间歇时间和间歇方式对循环荷载作用下正常固结饱和软粘土应变和孔压的影响。并建立了相应的动弹性模量—振次、动孔压—振次、孔压消散—残余变形、累积粘塑性变形—振次等的关系，提出了动三轴试验与有限元软件结合计算循环荷载作用下软土地基的长期沉降的方法，通过典型算例，验证了该方法的可行性。 (3)在前人工作的基础上对列车荷载作用下(粘)弹性地基土的一维、二维固结理论作了进一步的研究，得到了相应的解析表达式。此外，基于液固两相介质的饱和土体动力藕合分析理论，建立了列车荷载作用下，地基土体饱和固相土骨架与孔隙水的动力相互作用方程，并与Biot动力固结方程相结合，建立了土体动力分析的计算方法。 |
| 作者： | 杨海鸣 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 王炳龙 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学交通运输工程学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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