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原文传递悬臂式挡土墙离心试验与分析

论文题名：	悬臂式挡土墙离心试验与分析
关键词：	铁路工程;悬臂式挡土墙;离心模型试验;墙背土压力;墙顶位移
摘要：	随着铁路的重载及高速化，铁路定线也已经以大半径曲线与直线为主。为节约土地资源建设过程中使用支挡结构收坡已成必然。悬臂式挡墙由于具有厚度小、自重轻、经济指标较好等优点而被广泛使用。　　悬臂式挡墙设计的安全性很大程度上依靠对土压力的计算分析，现行设计规范中使用的库仑计算方法采用了诸多假设，而且存在设计完成后挡墙的位移量往往达不到主动极限状态等限制条件。对于现在高速、重载化的铁路，现行土压力计算方法的安全与经济性以及挡墙墙背土压力大小、分布及墙顶位移的变化趋势有待通过离心试验、计算分析来进一步研究。　　本论文结合铁道部“铁路路基支挡结构极限状态设计方法研究”科研项目，针对铁路挡土墙中广泛应用的悬臂式挡土墙，设计离心模型试验对不同墙高、不同上部荷载条件下墙背土压力大小、分布及墙顶位移进行研究，并结合现行的计算理论与数值计算方法进行对比分析。取得如下成果: 　　(1)悬臂式挡墙在墙踵光滑的条件下墙背土压力分布形式为上部为受层间土效应不明显的直线段，中部由于层间土摩擦效应导致的土压力减小段以及底部放大段三部分。悬臂式挡土墙墙背土压力实测值均大于理论计算值，其中实测值与朗金土压力方法计算的比值建议值为1.25，与按照库仑计算方法的比值为1.32-1.39间。　　(2)通过ANSYS数值分析软件，不同墙高悬臂式挡墙在单线或双线荷载条件下，墙背水平土压力变化趋势是大体一致的，近似呈三角形分布。对于双线荷载，当线间距越大时载荷效应减弱越明显。当6m高挡墙上部单线荷载为60.2kPa时，所产生土压力为土体自重条件下的1.6倍，当上部荷载为双线荷载时土压力为土体自重条件下的1.92倍　　(3)通过理论、数值及试验实测三种计算方法对比分析悬臂式挡墙顶端位移，采用理论计算方法来计算顶端位移的方法得出的位移是大于实测结果的，现行计算理论是偏于保守的。随着挡墙的增高，理论计算结果与实测结果比值由3倍逐渐减小至1.5倍左右，说明实际挡墙随着墙高的增加，顶端位移的增加是非线性大幅度增加的，这也说明在设计挡墙时墙高达到一定值（此表中为7.5m）后，其位移会有大幅增加的趋势。
作者：	曹頔
专业：	交通运输工程
导师：	刘昌清
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文