高填方路堤强夯法施工数值模拟及力学分析
发布时间：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,普通压实手段压实效果差的特点,而强夯法作为高填方的主要压实手段,在山区高填方工程建设中发挥着重要的作用。但山区高填方路基填筑材料通常为其他路段所产生的弃方土石料,粒径变化大,巨粒含量高,因此采用强夯法处理土石混合料填筑的高填方路基时的施工参数和加固效果应专门进行研究。除此之外强夯法施工时对已有建(构)筑物产生的影响是不可忽视的,强夯施工对于涵洞结构安全的影响在以往规范和研究中往往都是被忽略的问题。本文针对强夯法加固高填方的施工及强夯施工荷载对涵洞结构物的影响两个方面的问题,在总结以往强夯加固理论通过引入参数完善理论公式以及利用Abaqus有限元分析软件进行强夯施工的仿真模拟和力学分析,提出了不同工况下的建议施工控制参数,并研究分析了强夯荷载对涵洞结构的影响,并结合实体工程提出了强夯施工时的安全距离,为实际工程中强夯施工场地里已存在的涵洞结构物的安全性提供了依据。主要研究内容与结论如下:1、通过对国内外相关文献进行回顾,总结分析了强夯加固原理和强夯振动影响原理以及高填方涵洞受力特性,并在此基础上分析强夯加固效果与不同影响因素之间的关系从而得到...
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 强夯加固机理
1.2.2 强夯法振动影响
1.2.3 高填方涵洞的结构安全
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
第二章 强夯法加固机理及结构物安全理论研究
2.1 强夯加固机理
2.1.1 动力压密理论
2.1.2 动力固结理论
2.1.3 振动波密实理论
2.2 强夯加固效果研究
2.2.1 强夯加固效果分区
2.2.2 有效加固深度计算
2.2.3 强夯加固范围计算
2.2.4 基于相对密实度Dr的夯后土性指标计算
2.3 强夯的振动影响理论
2.3.1 强夯振动的影响
2.3.2 强夯振动影响机理
2.3.3 强夯下理想弹塑性土体振动特征
2.4 高填方涵洞的结构安全理论
2.4.1 高填方涵洞的定义及特点
2.4.2 高填方涵洞的受力机理
2.5 高填方涵洞的安全振动控制标准
2.6 本章小结
第三章 土石混合料的性能参数试验研究
3.1 土石混填料的最大干密度试验
3.1.1 试验目的
3.1.2 试验设备
3.1.3 试验用土石混合料
3.1.4 试验结果整理与分析
3.2 土石混填料的抗剪强度
3.2.1 土石混合料抗剪性能试验原理
3.2.2 土石混合料剪切试验方案
3.2.3 土石混填料的大三轴试验
3.2.4 试验结果分析
3.3 本章小结
第四章 高填方路堤强夯施工的模拟研究
4.1 Abaqus软件介绍
4.2 数值模型及参数选取
4.2.1 基本假设
4.2.2 土体本构模型的选取
4.2.3 夯锤的本构模型选取
4.2.4 本构模型参数
4.3 模型建立
4.3.1 模型尺寸
4.3.2 选取单元类型
4.3.3 网格划分
4.4 模型地应力平衡
4.5 材料阻尼的确定
4.6 模型工况的确定
4.7 边界条件及荷载的确定
4.8 结果分析
4.8.1 竖向位移分析
4.8.2 侧向位移分析
4.8.3 动应力响应分析
4.8.4 强夯有效加固深度的力学分析
4.8.5 其他能级的分析结果
4.9 本章小结
第五章 高填方涵洞受强夯施工影响模拟研究
5.1 模型的建立
5.1.1 建立模型的基本假定及相关说明
5.1.2 本构模型的选取
5.1.3 场地尺寸与夯锤尺寸
5.1.4 涵洞的尺寸
5.1.5 网格的划分
5.1.6 其他模型参数的确定
5.2 涵洞模型的模拟工况
5.3 结果分析
5.3.1 模型有效性验证
5.3.2 涵洞的应力状态分析
5.3.3 涵洞振动状态分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要研究结论
6.2 进一步工作建议
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
本文编号：3994373
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 强夯加固机理
1.2.2 强夯法振动影响
1.2.3 高填方涵洞的结构安全
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
第二章 强夯法加固机理及结构物安全理论研究
2.1 强夯加固机理
2.1.1 动力压密理论
2.1.2 动力固结理论
2.1.3 振动波密实理论
2.2 强夯加固效果研究
2.2.1 强夯加固效果分区
2.2.2 有效加固深度计算
2.2.3 强夯加固范围计算
2.2.4 基于相对密实度Dr的夯后土性指标计算
2.3 强夯的振动影响理论
2.3.1 强夯振动的影响
2.3.2 强夯振动影响机理
2.3.3 强夯下理想弹塑性土体振动特征
2.4 高填方涵洞的结构安全理论
2.4.1 高填方涵洞的定义及特点
2.4.2 高填方涵洞的受力机理
2.5 高填方涵洞的安全振动控制标准
2.6 本章小结
第三章 土石混合料的性能参数试验研究
3.1 土石混填料的最大干密度试验
3.1.1 试验目的
3.1.2 试验设备
3.1.3 试验用土石混合料
3.1.4 试验结果整理与分析
3.2 土石混填料的抗剪强度
3.2.1 土石混合料抗剪性能试验原理
3.2.2 土石混合料剪切试验方案
3.2.3 土石混填料的大三轴试验
3.2.4 试验结果分析
3.3 本章小结
第四章 高填方路堤强夯施工的模拟研究
4.1 Abaqus软件介绍
4.2 数值模型及参数选取
4.2.1 基本假设
4.2.2 土体本构模型的选取
4.2.3 夯锤的本构模型选取
4.2.4 本构模型参数
4.3 模型建立
4.3.1 模型尺寸
4.3.2 选取单元类型
4.3.3 网格划分
4.4 模型地应力平衡
4.5 材料阻尼的确定
4.6 模型工况的确定
4.7 边界条件及荷载的确定
4.8 结果分析
4.8.1 竖向位移分析
4.8.2 侧向位移分析
4.8.3 动应力响应分析
4.8.4 强夯有效加固深度的力学分析
4.8.5 其他能级的分析结果
4.9 本章小结
第五章 高填方涵洞受强夯施工影响模拟研究
5.1 模型的建立
5.1.1 建立模型的基本假定及相关说明
5.1.2 本构模型的选取
5.1.3 场地尺寸与夯锤尺寸
5.1.4 涵洞的尺寸
5.1.5 网格的划分
5.1.6 其他模型参数的确定
5.2 涵洞模型的模拟工况
5.3 结果分析
5.3.1 模型有效性验证
5.3.2 涵洞的应力状态分析
5.3.3 涵洞振动状态分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要研究结论
6.2 进一步工作建议
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
本文编号：3994373
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3994373.html
