基于多尺度有限元模型的樁板式路基結(jié)構(gòu)特性研究.pdf

1、樁板式路基是近些年提出的一種新型路基結(jié)構(gòu)，它同時具有地基處理和路基結(jié)構(gòu)兩種功能，主要由鋼筋混凝土的樁基、橋面板（或承臺板）、樁板接頭等部分組成。相比土質(zhì)路基，具有工后沉降小，整體剛度大和平順性高的優(yōu)點。由于橋面板和樁板接頭結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，傳統(tǒng)建模策略變得不再適用于該路基的結(jié)構(gòu)特性分析，于是多尺度建模就成為了更優(yōu)的建模選擇。
　　本文以樁板式路基作為研究對象，基于多尺度有限元方法，建立路基實體精細化模型。根據(jù)相應(yīng)的簡化模型和工況挑選出合

2、適的多尺度連接方法后將其應(yīng)用在不同類別的多尺度模型中，縱向?qū)Ρ雀鱾€模型橋面板和樁板接頭的靜力受力特性以及整體模型的動力特性和彈性穩(wěn)定計算結(jié)果的差異，并將實體精細化模型的計算結(jié)果作為對比基準，比選出最合適的多尺度建模方法。
　　本文的主要研究工作和結(jié)論如下:
　　1.闡述各種多尺度連接方法的連接原理，根據(jù)設(shè)計圖紙建立聯(lián)長為54m的路基實體精細化模型。按照結(jié)構(gòu)特點截取相應(yīng)簡化模型做不同類別多尺度連接方法的比選?；诳刂谱兞康乃枷?/p>

3、，對比同種工況下應(yīng)用不同類多尺度連接方法時，幾種簡化模型多尺度連接界面的應(yīng)力、位移及順橋向各截面的最大等效應(yīng)力。以實體精細化模型作為對比基準，最終挑選出各工況下誤差最小的CERIG方法作為最合理的多尺度連接方法。
　　2.在標準組合工況作用下，判斷結(jié)構(gòu)局部受力情況，相應(yīng)地簡化實體精細化模型，保留荷載作用最集中的實體單元部分，其余用板殼單元或梁桿單元來做替換，分別建立實體單元—板殼單元、實體單元—梁單元、板殼單元—梁單元三種不同尺度

4、的有限元模型，在各種多尺度模型上應(yīng)用最優(yōu)多尺度連接方法CERIG連接不同類單元。
　　3.采用已建立的幾種多尺度有限元模型，分析正常使用極限狀態(tài)下各個模型局部橋面板和接樁結(jié)構(gòu)的受力特性，分別與實體精細化模型對比，分析差異，選出局部結(jié)構(gòu)計算結(jié)果最為接近實體精細化模型的多尺度有限元模型;然后提取整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力位移計算結(jié)果，判斷局部結(jié)構(gòu)分析中的最優(yōu)模型是否同樣是整體結(jié)構(gòu)分析時的最優(yōu)模型，對比幾種模型的計算誤差，分析誤差原因。