高速鐵路非埋式樁板路基結(jié)構(gòu)變形機(jī)理及承載特性研究.pdf

1、目前,在高速鐵路及客運(yùn)專線的建設(shè)過(guò)程中,出現(xiàn)了許多新的路基結(jié)構(gòu)型式,樁板結(jié)構(gòu)作為一種新型路基結(jié)構(gòu)型式,具有穩(wěn)定性好、舒適度高、少維修、剛度大、耐久性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等諸多優(yōu)點(diǎn),在工程中得到了廣泛應(yīng)用,但其相關(guān)理論研究還不夠完善,尤其在樁板結(jié)構(gòu)各部分參數(shù)的選擇和受力機(jī)理方面有待于進(jìn)一步研究?；诖?本文運(yùn)用正交試驗(yàn)、室內(nèi)模型試驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬的手段,較為系統(tǒng)地研究了非埋式樁板路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化及各部分承載特性問(wèn)題,比較分析了有托梁和無(wú)托

2、梁兩種結(jié)構(gòu)型式在靜力荷載下的沉降及受力特性。以期為高速鐵路樁板路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)。本文主要進(jìn)行了如下方面的探討:
　　(1)首先,對(duì)高速鐵路復(fù)合地基常見的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了綜述,針對(duì)樁板結(jié)構(gòu)這種新型復(fù)合地基型式,總結(jié)了樁板結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例,通過(guò)概括樁板結(jié)構(gòu)的研究狀況,歸納了目前研究存在的一些問(wèn)題,提出了本文研究的主要內(nèi)容及研究的基本線路。
　　(2)在簡(jiǎn)述樁板結(jié)構(gòu)路基的特點(diǎn)及分類、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)原則等相關(guān)理論的基礎(chǔ)

3、上,確定出本文研究的樁板結(jié)構(gòu)型式為無(wú)托梁樁板結(jié)構(gòu)和有托梁樁板結(jié)構(gòu)兩種非埋式樁板路基結(jié)構(gòu)。
　　(3)采用正交試驗(yàn)的方法,從技術(shù)角度和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)出發(fā),確定了若干目標(biāo)函數(shù),設(shè)計(jì)了16組正交試驗(yàn)方案,計(jì)算了每一試驗(yàn)方案對(duì)應(yīng)的目標(biāo)結(jié)果,應(yīng)用極差分析的方法,綜合比較了每一目標(biāo)函數(shù)的主要影響因素。通過(guò)對(duì)主要影響因素的分析,對(duì)所研究的樁板結(jié)構(gòu)各部分參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析,得到了各參數(shù)的合理取值區(qū)間。
　　(4)在優(yōu)化后的參數(shù)取值區(qū)間中,選擇了一

4、組參數(shù)作為樁板結(jié)構(gòu)原型。運(yùn)用單位影響線加載的方法,得到了最不利加載位置,確定了加載工況。運(yùn)用幾何相似的方法,進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗(yàn),分析了中跨加載、兩邊跨加載、中跨及一邊跨加載、三跨滿布加載四種加載工況下無(wú)托梁和有托梁兩種樁板結(jié)構(gòu)路基在靜力場(chǎng)下變形機(jī)理及樁板結(jié)構(gòu)中樁、承臺(tái)板、托梁的受力特性。
　　(5)采用MIDAS/GTS軟件建立了三維數(shù)值分析模型,對(duì)兩種樁板結(jié)構(gòu)型式沉降變形與受力特性進(jìn)行系統(tǒng)分析,研究了四種加載工況下樁板結(jié)構(gòu)變形、