多荷載作用下路基土的力學(xué)行為研究.pdf

1、路基是道路工程的重要組成部分，是道路的承重主體，無(wú)論是公路路基還是軌道路基，其都承受著路面?zhèn)鱽?lái)的車輛荷載和路面的自重。路基質(zhì)量的好壞，直接影響到路面或道軌的使用質(zhì)量，在其上部荷載的作用下，路基將產(chǎn)生過(guò)量應(yīng)力和變形，甚至招致破壞。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活水平的提高，運(yùn)輸貨車和私家車輛越來(lái)越多，交通量增大，堵車現(xiàn)象和交通事故日趨嚴(yán)重，路基承受路面?zhèn)鱽?lái)的荷載變得更加的復(fù)雜，由于荷載的復(fù)雜性導(dǎo)致了路基土力學(xué)特性的不確定性，所以研究多荷載作用下

2、路基土的力學(xué)行為具有一定的實(shí)際意義。 本文回顧了單一荷載作用下路基土的力學(xué)特性研究現(xiàn)狀，了解有關(guān)路基土特性的理論研究、試驗(yàn)研究、數(shù)值分析等分析方法以及在動(dòng)荷載或靜荷載單獨(dú)作用下路基土的應(yīng)力、應(yīng)變變化規(guī)律。 依據(jù)荷載疊加理論，建立了動(dòng)、靜荷載耦合作用下的加載模型，并提出了組合荷載、組合應(yīng)力、組合沉降變形等概念，為本論文的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析提供方便，并為進(jìn)一步研究多荷載作用下路基土的力學(xué)特性奠定基礎(chǔ)。 本文根據(jù)相似理

3、論，通過(guò)室內(nèi)相似模型試驗(yàn)，研究層狀路基土在動(dòng)荷載和靜荷載耦合作用下的應(yīng)力、變形發(fā)展規(guī)律。保持動(dòng)載不變，通過(guò)改變靜載的大小，研究動(dòng)、靜組合荷載作用下層狀土路基的應(yīng)力和沉降變化規(guī)律。 利用彈塑性理論和有限元?jiǎng)恿W(xué)基本原理，運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力反應(yīng)分析，得出了動(dòng)、靜荷載耦合作用層狀土路基的應(yīng)力、變形變化規(guī)律，通過(guò)改變靜載大小或動(dòng)載幅值，研究不同組合荷載作用下層狀路基的應(yīng)力、沉降變化規(guī)律。 通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)與

4、有限元數(shù)值的分析比較，得出動(dòng)靜荷載耦合作用下層狀土路基應(yīng)力、變形變化規(guī)律：動(dòng)、靜組合荷載作用下路基土中的組合應(yīng)力和組合位移約等于各荷載單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力和位移之和：層狀土路基中的組合應(yīng)力和組合變形隨著深度的增加成非線性減小，組合應(yīng)力的最大值出現(xiàn)在組合荷載加載點(diǎn)的下方，且主要表現(xiàn)為豎向應(yīng)力；同一層介質(zhì)中，組合應(yīng)力和組合沉降隨著深度的增加成線性衰減，衰減速度的快慢與材料的性質(zhì)和施工質(zhì)量有關(guān)；動(dòng)載幅值、作用周期保持不變，隨著靜載的增加，路基