交通荷載作用下道路與軟土復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合地基動力特性研究現(xiàn)狀,從理論研究、試驗模擬和數(shù)值分析三方面總結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理論和動態(tài)彈塑性有限元理論,敘述了總應力法和有效應力法動力分析的區(qū)別及適用性,然后概括了路面材料、軟粘土和復合地基的動力特性.總結了交通荷載特性及其研究現(xiàn)狀,介紹了典型的道路結構特點.概括了軟土地基和軟土復合地基動孔壓模型的研究現(xiàn)狀,分別建立了動孔壓經(jīng)驗模型,并且基于前人的室內(nèi)動三軸試

2、驗結果確定了模型計算參數(shù).編制了動態(tài)彈塑性有限元分析程序,通過程序計算結果與解析解的對比分析,驗證了該文程序的正確性,說明了采用有效應力法分析地基動力變形問題的必要性.程序在分析結構與土體動力相互作用時,可實現(xiàn)多種動力加載方式的模擬.將交通荷載簡化為半波正弦荷載,假定地基土體為硬化型土,運用該文編制的動態(tài)彈塑性有限元程序,分析了單次動力加載和循環(huán)動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)對變形的影響.采用該文建立的軟土地基動孔壓模型,對比分析了不排水有效應力法和總應力法計算結果,計算了殘余孔隙水壓力消散所產(chǎn)生的固結沉降,探討了孔壓對道路變形的影響.運用該文編制的動態(tài)彈塑性有限元程序,計算分析了循環(huán)動力加載條件下道路橫截面與復合地基及軟土地基共同變形特性.采用該文建立的復合地基動孔壓模型,詳細分析了孔壓、道路結構層參數(shù)、復合地基和軟土地基各參數(shù)以及水平

4、荷載對道路變形特性的影響.將交通荷載簡化為移動的集中荷載,計算分析了單次移動加載和循環(huán)移動加載條件下道路縱截面與復合地基共同變形特性,探討了孔壓、行車速度及道路結構層和地基參數(shù)對道路變形的影響.最后,對某道路與軟土地基橫截面、某機場跑道與復合地基縱截面兩工程實例進行了計算分析,結果表明,有限元計算沉降與工程實測沉降基本吻合.該文建立了軟土地基和復合地基的動孔壓經(jīng)驗模型,編制了不排水有效應力動力反應分析有限元程序,不僅考慮了地基土體的彈塑