高速鐵路樁-板、格梁結(jié)構(gòu)復(fù)合地基數(shù)值模擬分析.pdf

1、高速、舒適、安全運(yùn)送旅客是高速鐵路的主要特點(diǎn)，它要求路基必須具備強(qiáng)度高、剛度大、縱向變化均勻、長(zhǎng)久穩(wěn)定以及不易變形等優(yōu)良性狀。針對(duì)路基而言，過(guò)去多注重于強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并以強(qiáng)度作為軌下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要控制因素。 而現(xiàn)在強(qiáng)度已不是難題，一般在達(dá)到強(qiáng)度破壞前，就已經(jīng)出現(xiàn)了過(guò)大的不能容許的有害變形。因此，變形問(wèn)題已經(jīng)成為高速鐵路路基設(shè)計(jì)所考慮的主要控制因素。 本文以“沈-哈客運(yùn)專線四平車站進(jìn)站口路基設(shè)計(jì)”項(xiàng)目為依托，基于探討高速鐵路地

2、基處理新方法的角度，利用非線性有限元軟件MSC.Marc，對(duì)樁-板結(jié)構(gòu)復(fù)合地基、樁-格梁-土工格柵結(jié)構(gòu)復(fù)合地基進(jìn)行了不同參數(shù)組合模型的數(shù)值模擬計(jì)算。 在計(jì)算中，土體按彈塑性本構(gòu)模型考慮，將軌道板、路堤以及下部地基作為一個(gè)系統(tǒng)，其上加組合荷載。根據(jù)模擬結(jié)果，分析了各個(gè)模型的沉降變形規(guī)律和應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)，得到了如下一些認(rèn)識(shí)： (1)根據(jù)樁-板結(jié)構(gòu)復(fù)合地基的有限元數(shù)值模擬分析可知，6組橫向和8組縱向組合結(jié)構(gòu)模型在沉降變形和應(yīng)力方

3、面均滿足設(shè)計(jì)要求，穩(wěn)定性均很好。從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)考慮，選擇板厚0.4m、樁徑1.0m、橫向5根樁、縱向樁間距為7.0m的樁板結(jié)構(gòu)型式最優(yōu)。 (2)通過(guò)分析有限元數(shù)值模擬結(jié)果可知，樁-格梁-土工格柵復(fù)合結(jié)構(gòu)中，鋪設(shè)3～4層土工格柵時(shí)基本能滿足設(shè)計(jì)要求，但由于格梁與土工格柵接觸部位應(yīng)力比較集中，格柵所承受的應(yīng)力超過(guò)了其屈服應(yīng)力值，存在土工格柵被拉斷的可能。因此，此種組合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與樁.板結(jié)構(gòu)相比較差。 (3)通過(guò)改變墊層的性質(zhì)