交通荷载作用下低路堤软土地基硬壳层应力扩散作用研究

发布时间：2017-10-22 19:43

  本文关键词：交通荷载作用下低路堤软土地基硬壳层应力扩散作用研究

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【摘要】：为了研究硬壳层对低路堤软土地基动力响应的影响,将软土地基上的道路系统模拟成路面-路基-硬壳层-软土地基4层结构。假设路面、路基、硬壳层都为单相弹性土体,而软土地基采用饱和多孔介质模拟,通过积分变换法对模型进行推导求解,分别建立了路面、路基、硬壳层和软土地基的动力刚度矩阵,并考虑路表车辆荷载条件、层间连续条件和饱和软基表面透水条件,最终集成了道路结构的整体动力刚度矩阵,获得了车辆荷载作用下低路堤软土地基的动力响应解答。在该基础上,利用快速傅里叶逆变换方法对动力响应进行数值求解,详细分析了硬壳层厚度、模量和泊松比对动应力扩散作用的影响。研究结果表明,软土地基表面的动力响应对硬壳层厚度和模量的变化十分敏感,硬壳层的存在大大地减弱了软基顶面的竖向动应力,并且增大了竖向动应力的分布范围,可见硬壳层对交通荷载引起的动力响应有明显的扩散作用。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;浙江水利水电勘测设计院;
【关键词】： 低路堤 硬壳层 应力扩散 傅里叶变换
【基金】：国家自然科学基金(No.51209201,No.51279198) 河南省交通科技项目(No.2012PⅡ08)
【分类号】：U416.1
【正文快照】： 1引言在我国沿海和内陆湖泊地区软土地基分布十分广泛,软土地基表面一般存在一定厚度的硬壳层。硬壳层按形成条件分为两类:一类是天然形成的硬壳层,另一类是人工形成的硬壳层。天然形成的硬壳层是在自然条件下形成,由于软土表面水分蒸发、地下水位下降、物理风化和化学风化作

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