高速鐵路非埋式樁板路基結構變形機理及承載特性研究.pdf

1、目前,在高速鐵路及客運專線的建設過程中,出現(xiàn)了許多新的路基結構型式,樁板結構作為一種新型路基結構型式,具有穩(wěn)定性好、舒適度高、少維修、剛度大、耐久性好、經(jīng)濟實用等諸多優(yōu)點,在工程中得到了廣泛應用,但其相關理論研究還不夠完善,尤其在樁板結構各部分參數(shù)的選擇和受力機理方面有待于進一步研究?；诖?本文運用正交試驗、室內(nèi)模型試驗和有限元數(shù)值模擬的手段,較為系統(tǒng)地研究了非埋式樁板路基結構設計參數(shù)的優(yōu)化及各部分承載特性問題,比較分析了有托梁和無托

2、梁兩種結構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構的設計提供技術依據(jù)。本文主要進行了如下方面的探討:
　　(1)首先,對高速鐵路復合地基常見的結構型式進行了綜述,針對樁板結構這種新型復合地基型式,總結了樁板結構在國內(nèi)外的應用實例,通過概括樁板結構的研究狀況,歸納了目前研究存在的一些問題,提出了本文研究的主要內(nèi)容及研究的基本線路。
　　(2)在簡述樁板結構路基的特點及分類、設計方法、設計原則等相關理論的基礎

3、上,確定出本文研究的樁板結構型式為無托梁樁板結構和有托梁樁板結構兩種非埋式樁板路基結構。
　　(3)采用正交試驗的方法,從技術角度和經(jīng)濟指標出發(fā),確定了若干目標函數(shù),設計了16組正交試驗方案,計算了每一試驗方案對應的目標結果,應用極差分析的方法,綜合比較了每一目標函數(shù)的主要影響因素。通過對主要影響因素的分析,對所研究的樁板結構各部分參數(shù)進行了優(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)作為樁板結構原型。運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。運用幾何相似的方法,進行了室內(nèi)模型試驗,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托梁和有托梁兩種樁板結構路基在靜力場下變形機理及樁板結構中樁、承臺板、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,對兩種樁板結構型式沉降變形與受力特性進行系統(tǒng)分析,研究了四種加載工況下樁板結構變形、