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桩承式路堤土拱效应分析的改进有限元模型

发布时间:2019-02-16 15:41
【摘要】:土拱效应在桩承式路堤中的桩土荷载分担方面具有重要作用。本文提出了一个改进的三维有限元模型来模拟土拱效应。该模型利用不同刚度的弹簧来模拟桩与桩间土,不需建立桩与土体模型,提高了计算效率。结合现场试验及其他学者提出的理论证明了模型的有效性。通过改变路堤分布荷载以及路堤填料的内摩擦角进行对比试验,数值分析结果表明,土拱存在最大、最小两个临界拱高,且不同位置的桩间土体受土拱效应影响不同。等沉面高度与土拱最大拱高并不完全一致,土拱效应的产生滞后于沉降差。在不同路堤填土内摩擦角情况下,路堤填土的应力及沉降分布基本不变,随着路堤填土内摩擦角的增大,路堤沉降有效减小。研究结果可为工程设计人员提供有益的参考。
[Abstract]:Soil arch effect plays an important role in pile-soil load sharing in pile-supported embankment. In this paper, an improved three-dimensional finite element model is proposed to simulate the soil arch effect. In this model, different stiffness springs are used to simulate the pile and soil between piles, and it is not necessary to establish the model of pile and soil, so the calculation efficiency is improved. The validity of the model is proved by combining the field test and the theory put forward by other scholars. By changing the load distribution of embankment and the angle of internal friction of embankment filler, the numerical analysis results show that the soil arch has the maximum and the minimum two critical arch heights, and the soil between piles in different positions is affected by the soil arch effect. The equal-subsidence surface height is not completely consistent with the maximum arch height of soil arch, and the generation of soil arch effect lags behind the difference of settlement. The distribution of stress and settlement of embankment fill is basically unchanged under the condition of different embankment filling internal friction angle. With the increase of embankment filling internal friction angle, embankment settlement decreases effectively. The research results can provide useful reference for engineering designers.
【作者单位】: 南阳理工学院土木工程学院;华中科技大学土木工程与力学学院;
【基金】:国家自然科学基金(51278216) 河南省科技攻关计划项目(152102310223)
【分类号】:U416.12

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2424588

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