高橋臺開裂機理及對策研究.pdf

1、近年來,隨著中國高速公路建設(shè)的發(fā)展,山區(qū)修建的高橋臺越來越多,一些石砌U型橋臺寬度和高度都遠遠超過U型橋臺通用圖所提供的參考數(shù)據(jù).對已建和在建的橋臺的調(diào)查表明,U型橋臺高度H≤8m的均結(jié)構(gòu)良好,而填土高于8米的則側(cè)墻有不同程度的開裂,破壞U型橋臺的整體性.給施工單位和業(yè)主帶來巨大的經(jīng)濟損失,造成不良的社會影響甚至對此付出了很高的代價.論文對石砌U型橋臺加固前后進行相似模型試驗及有限元數(shù)值計算,并在此基礎(chǔ)上,依據(jù)損傷及斷裂力學(xué)理論就橋臺變

2、形及破壞機理進行了探討.論文完成的主要研究工作有:①在廣泛收集國內(nèi)外高橋臺破壞問題研究相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,全面闡述了高橋臺強度及穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀.通過運用相似理論及模型試驗原理與方法,給出了橋臺破壞機理研究的相似準則.②依據(jù)相似理論和模型試驗原理以10:1的比例進行了模型試驗.就橋臺原有結(jié)構(gòu),及加固改進后的結(jié)構(gòu)的受力后變形、破壞的模型試驗結(jié)果,分析得出了相應(yīng)的變形破壞規(guī)律、變形破壞模式及加固措施的有效性.③運用大型通用有限元分析軟件對石砌

3、U型橋臺進行了三維數(shù)值模擬,全面分析了橋臺高度、結(jié)構(gòu)類型對石砌U型橋臺強度及穩(wěn)定性的影響,研究了不同橋臺高度,不同結(jié)構(gòu)類型橋臺的位移場、應(yīng)力場的分布變化規(guī)律.④將損傷及斷裂理論運用砌體橋臺,從理論上分析了砌體橋臺損傷、斷裂機理及破壞發(fā)展趨勢.并與模型試驗及數(shù)值模擬結(jié)果進行了比較分析,據(jù)模型試驗推求了橋臺的損傷演化規(guī)律,并得出損傷變量D與外荷載的關(guān)系曲線(D-P曲線).⑤運用相似模型試驗、數(shù)值模擬所得分析結(jié)果及理論依據(jù),提出改進后砌體高橋