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桩承式加筋路堤三维土拱效应数值分析
| 论文题名： | 桩承式加筋路堤三维土拱效应数值分析 |
| 关键词： | 桩承式加筋路堤;土拱效应;桩土相互作用;等沉面高度;交通循环荷载;三维数值模型 |
| 摘要： | 桩承式加筋路堤由路堤填料、水平加筋体、桩帽、刚性桩和桩间土组成,具有沉降量小、稳定性高、施工工期短等优点,因此近年来在国内外得到广泛应用。桩承式加筋路堤的承载机理比较复杂。本文采用有限差分软件FLAC3D,建立桩承式加筋路堤三维数值模型,分桩打穿软土层和未打穿软土层的两种情况,对土拱效应、桩土相互作用和路堤等沉面高度进行了研究。 首先,分析了桩帽土压力、桩间土土压力和桩体荷载分担比随时间的变化规律。是否打穿软土层对桩体荷载分担比影响很小,桩间距与桩帽宽度之比、路堤高度与桩间距之比及路堤填土内摩擦角对桩体荷载分担比的影响较大,水平加筋体拉伸强度和路堤填土粘聚力对桩体荷载分担比的影响很小。Hewlett&Randolph方法及陈云敏方法与现场实测值比较接近,而英国规范BS8006方法与现场实测值差异较大。 其次,研究了桩土相互作用的时间效应,分析了桩土沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力及中性点位置随时间的变化特征。桩身轴力、桩侧摩阻力、中性点位置随着路堤填筑施工及地基土固结处于一个变化的过程,是否打穿软土层对桩身中性点位置影响较大。 然后,分析了路堤等沉面高度的影响因素。在路堤荷载作用下,是否打穿软土层对等沉面高度没有影响,桩帽净间距、路堤高度及路堤填土内摩擦角对等沉面高度有一定的影响,路堤填土粘聚力和水平加筋体拉伸强度对等沉面高度的影响很小。 最后,分析了交通循环荷载对路堤等沉面高度的影响。在路面交通循环荷载的作用下,是否打穿软土层对等沉面高度没有影响,车辆单轴轴载、桩帽净间距、路堤高度及路堤填土内摩擦角对等沉面高度有一定的影响,路堤填土粘聚力和水平加筋体拉伸强度对等沉面高度的影响很小。 |
| 作者： | 周敏 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 曹卫平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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