交通荷載作用下道路與軟土復(fù)合地基共同作用性狀研究.pdf

1、該文首先介紹了軟土地基和復(fù)合地基動(dòng)力特性研究現(xiàn)狀,從理論研究、試驗(yàn)?zāi)M和數(shù)值分析三方面總結(jié)了道路與地基共同作用研究現(xiàn)狀,接著概述了適合巖土材料的彈塑性本構(gòu)理論和動(dòng)態(tài)彈塑性有限元理論,敘述了總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法動(dòng)力分析的區(qū)別及適用性,然后概括了路面材料、軟粘土和復(fù)合地基的動(dòng)力特性.總結(jié)了交通荷載特性及其研究現(xiàn)狀,介紹了典型的道路結(jié)構(gòu)特點(diǎn).概括了軟土地基和軟土復(fù)合地基動(dòng)孔壓模型的研究現(xiàn)狀,分別建立了動(dòng)孔壓經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?并且基于前人的室內(nèi)動(dòng)三軸試

2、驗(yàn)結(jié)果確定了模型計(jì)算參數(shù).編制了動(dòng)態(tài)彈塑性有限元分析程序,通過(guò)程序計(jì)算結(jié)果與解析解的對(duì)比分析,驗(yàn)證了該文程序的正確性,說(shuō)明了采用有效應(yīng)力法分析地基動(dòng)力變形問題的必要性.程序在分析結(jié)構(gòu)與土體動(dòng)力相互作用時(shí),可實(shí)現(xiàn)多種動(dòng)力加載方式的模擬.將交通荷載簡(jiǎn)化為半波正弦荷載,假定地基土體為硬化型土,運(yùn)用該文編制的動(dòng)態(tài)彈塑性有限元程序,分析了單次動(dòng)力加載和循環(huán)動(dòng)力加載條件下道路橫截面與軟土地基共同變形特性.分析了荷載因素(包括荷載類型、荷載幅值、荷載

3、頻率)和地基土體參數(shù)(包括回彈模量、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、泊松比、阻尼比)對(duì)變形的影響.采用該文建立的軟土地基動(dòng)孔壓模型,對(duì)比分析了不排水有效應(yīng)力法和總應(yīng)力法計(jì)算結(jié)果,計(jì)算了殘余孔隙水壓力消散所產(chǎn)生的固結(jié)沉降,探討了孔壓對(duì)道路變形的影響.運(yùn)用該文編制的動(dòng)態(tài)彈塑性有限元程序,計(jì)算分析了循環(huán)動(dòng)力加載條件下道路橫截面與復(fù)合地基及軟土地基共同變形特性.采用該文建立的復(fù)合地基動(dòng)孔壓模型,詳細(xì)分析了孔壓、道路結(jié)構(gòu)層參數(shù)、復(fù)合地基和軟土地基各參數(shù)以及水平

4、荷載對(duì)道路變形特性的影響.將交通荷載簡(jiǎn)化為移動(dòng)的集中荷載,計(jì)算分析了單次移動(dòng)加載和循環(huán)移動(dòng)加載條件下道路縱截面與復(fù)合地基共同變形特性,探討了孔壓、行車速度及道路結(jié)構(gòu)層和地基參數(shù)對(duì)道路變形的影響.最后,對(duì)某道路與軟土地基橫截面、某機(jī)場(chǎng)跑道與復(fù)合地基縱截面兩工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算分析,結(jié)果表明,有限元計(jì)算沉降與工程實(shí)測(cè)沉降基本吻合.該文建立了軟土地基和復(fù)合地基的動(dòng)孔壓經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?編制了不排水有效應(yīng)力動(dòng)力反應(yīng)分析有限元程序,不僅考慮了地基土體的彈塑