高填方路堤強夯法施工數(shù)值模擬及力學分析
發(fā)布時間：2024-06-14 20:19
高填方路基相比于一般路基而言,具有填筑高度大,普通壓實手段壓實效果差的特點,而強夯法作為高填方的主要壓實手段,在山區(qū)高填方工程建設中發(fā)揮著重要的作用。但山區(qū)高填方路基填筑材料通常為其他路段所產(chǎn)生的棄方土石料,粒徑變化大,巨粒含量高,因此采用強夯法處理土石混合料填筑的高填方路基時的施工參數(shù)和加固效果應專門進行研究。除此之外強夯法施工時對已有建(構)筑物產(chǎn)生的影響是不可忽視的,強夯施工對于涵洞結構安全的影響在以往規(guī)范和研究中往往都是被忽略的問題。本文針對強夯法加固高填方的施工及強夯施工荷載對涵洞結構物的影響兩個方面的問題,在總結以往強夯加固理論通過引入?yún)?shù)完善理論公式以及利用Abaqus有限元分析軟件進行強夯施工的仿真模擬和力學分析,提出了不同工況下的建議施工控制參數(shù),并研究分析了強夯荷載對涵洞結構的影響,并結合實體工程提出了強夯施工時的安全距離,為實際工程中強夯施工場地里已存在的涵洞結構物的安全性提供了依據(jù)。主要研究內(nèi)容與結論如下:1、通過對國內(nèi)外相關文獻進行回顧,總結分析了強夯加固原理和強夯振動影響原理以及高填方涵洞受力特性,并在此基礎上分析強夯加固效果與不同影響因素之間的關系從而得到...
【文章頁數(shù)】：115 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 強夯加固機理
1.2.2 強夯法振動影響
1.2.3 高填方涵洞的結構安全
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 技術路線
第二章 強夯法加固機理及結構物安全理論研究
2.1 強夯加固機理
2.1.1 動力壓密理論
2.1.2 動力固結理論
2.1.3 振動波密實理論
2.2 強夯加固效果研究
2.2.1 強夯加固效果分區(qū)
2.2.2 有效加固深度計算
2.2.3 強夯加固范圍計算
2.2.4 基于相對密實度Dr的夯后土性指標計算
2.3 強夯的振動影響理論
2.3.1 強夯振動的影響
2.3.2 強夯振動影響機理
2.3.3 強夯下理想彈塑性土體振動特征
2.4 高填方涵洞的結構安全理論
2.4.1 高填方涵洞的定義及特點
2.4.2 高填方涵洞的受力機理
2.5 高填方涵洞的安全振動控制標準
2.6 本章小結
第三章 土石混合料的性能參數(shù)試驗研究
3.1 土石混填料的最大干密度試驗
3.1.1 試驗目的
3.1.2 試驗設備
3.1.3 試驗用土石混合料
3.1.4 試驗結果整理與分析
3.2 土石混填料的抗剪強度
3.2.1 土石混合料抗剪性能試驗原理
3.2.2 土石混合料剪切試驗方案
3.2.3 土石混填料的大三軸試驗
3.2.4 試驗結果分析
3.3 本章小結
第四章 高填方路堤強夯施工的模擬研究
4.1 Abaqus軟件介紹
4.2 數(shù)值模型及參數(shù)選取
4.2.1 基本假設
4.2.2 土體本構模型的選取
4.2.3 夯錘的本構模型選取
4.2.4 本構模型參數(shù)
4.3 模型建立
4.3.1 模型尺寸
4.3.2 選取單元類型
4.3.3 網(wǎng)格劃分
4.4 模型地應力平衡
4.5 材料阻尼的確定
4.6 模型工況的確定
4.7 邊界條件及荷載的確定
4.8 結果分析
4.8.1 豎向位移分析
4.8.2 側向位移分析
4.8.3 動應力響應分析
4.8.4 強夯有效加固深度的力學分析
4.8.5 其他能級的分析結果
4.9 本章小結
第五章 高填方涵洞受強夯施工影響模擬研究
5.1 模型的建立
5.1.1 建立模型的基本假定及相關說明
5.1.2 本構模型的選取
5.1.3 場地尺寸與夯錘尺寸
5.1.4 涵洞的尺寸
5.1.5 網(wǎng)格的劃分
5.1.6 其他模型參數(shù)的確定
5.2 涵洞模型的模擬工況
5.3 結果分析
5.3.1 模型有效性驗證
5.3.2 涵洞的應力狀態(tài)分析
5.3.3 涵洞振動狀態(tài)分析
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 主要研究結論
6.2 進一步工作建議
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
本文編號：3994373
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【學位級別】：碩士
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摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 強夯加固機理
1.2.2 強夯法振動影響
1.2.3 高填方涵洞的結構安全
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 技術路線
第二章 強夯法加固機理及結構物安全理論研究
2.1 強夯加固機理
2.1.1 動力壓密理論
2.1.2 動力固結理論
2.1.3 振動波密實理論
2.2 強夯加固效果研究
2.2.1 強夯加固效果分區(qū)
2.2.2 有效加固深度計算
2.2.3 強夯加固范圍計算
2.2.4 基于相對密實度Dr的夯后土性指標計算
2.3 強夯的振動影響理論
2.3.1 強夯振動的影響
2.3.2 強夯振動影響機理
2.3.3 強夯下理想彈塑性土體振動特征
2.4 高填方涵洞的結構安全理論
2.4.1 高填方涵洞的定義及特點
2.4.2 高填方涵洞的受力機理
2.5 高填方涵洞的安全振動控制標準
2.6 本章小結
第三章 土石混合料的性能參數(shù)試驗研究
3.1 土石混填料的最大干密度試驗
3.1.1 試驗目的
3.1.2 試驗設備
3.1.3 試驗用土石混合料
3.1.4 試驗結果整理與分析
3.2 土石混填料的抗剪強度
3.2.1 土石混合料抗剪性能試驗原理
3.2.2 土石混合料剪切試驗方案
3.2.3 土石混填料的大三軸試驗
3.2.4 試驗結果分析
3.3 本章小結
第四章 高填方路堤強夯施工的模擬研究
4.1 Abaqus軟件介紹
4.2 數(shù)值模型及參數(shù)選取
4.2.1 基本假設
4.2.2 土體本構模型的選取
4.2.3 夯錘的本構模型選取
4.2.4 本構模型參數(shù)
4.3 模型建立
4.3.1 模型尺寸
4.3.2 選取單元類型
4.3.3 網(wǎng)格劃分
4.4 模型地應力平衡
4.5 材料阻尼的確定
4.6 模型工況的確定
4.7 邊界條件及荷載的確定
4.8 結果分析
4.8.1 豎向位移分析
4.8.2 側向位移分析
4.8.3 動應力響應分析
4.8.4 強夯有效加固深度的力學分析
4.8.5 其他能級的分析結果
4.9 本章小結
第五章 高填方涵洞受強夯施工影響模擬研究
5.1 模型的建立
5.1.1 建立模型的基本假定及相關說明
5.1.2 本構模型的選取
5.1.3 場地尺寸與夯錘尺寸
5.1.4 涵洞的尺寸
5.1.5 網(wǎng)格的劃分
5.1.6 其他模型參數(shù)的確定
5.2 涵洞模型的模擬工況
5.3 結果分析
5.3.1 模型有效性驗證
5.3.2 涵洞的應力狀態(tài)分析
5.3.3 涵洞振動狀態(tài)分析
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 主要研究結論
6.2 進一步工作建議
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
本文編號：3994373
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