L型挡土墙墙背水平冻胀力特性研究
发布时间:2018-01-07 14:43
本文关键词:L型挡土墙墙背水平冻胀力特性研究 出处:《北京交通大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:摘要:本文综合考虑影响冻胀的各内、外部因素,进行了对L型挡土墙墙背水平冻胀力特性的试验研究,其中包括根据相倒原理进行的室内试验监测和以室内试验为前提的数值模拟计算。通过室内试验监测了墙背水平冻胀力的大小和分布,过程中研究了决定冻胀情况的土体热物理性质;通过有限元数值模拟软件计算了冻胀试验中的温度场和水平冻胀力,过程中对参数选取进行了讨论。数值模拟相比室内试验来说更具可操控性,对采用不同参数的计算结果对比更容易实现,但是室内试验是更接近真实情况、更准确可信的。本论文的研究内容主要包括: 1)开发了一种可以从四个方向降温的多功能冻土试验箱,设计了一套用于室内测试水平冻胀力的方法。在进行L型挡土墙墙背水平冻胀力特性的研究时,可分别控制路基顶面、挡土墙背面、路基底面温度变化。 2)在冻土试验箱内监测了不同含水率时温度场的变化规律,归纳了影响冻结深度的因素,绘制了双向冻结时冻结锋面发展变化的图形。在冻土试验箱内监测了不同含水率时水平冻胀力的大小与分布,总结了不同高度处水平冻胀力的发展规律,并从力学角度推导了水平冻胀力公式。 3)用abaqus数值模拟软件模拟了不同含水率时的温度场的变化规律。选取不同含水率的细砂土体,利用其温度场的改变模拟了水平冻胀力的大小与分布,得到含水率与水平冻胀力的对应关系;再通过不停改变墙体对土体的约束条件,得到墙体转角与水平冻胀力的对应关系。 4)对比总结了实测和模拟的结果,分析了水平冻胀力产生条件与削弱措施,对L型挡土墙的设计提出了一些建议,推广数学上的因素分析理论。
[Abstract]:Abstract: This paper considers the influence of external factors, frost heave, test has been carried out on the wall back horizontal frost heaving force characteristics of L type block, including the calculation of indoor test according to the principle of reverse phase monitoring and numerical simulation on the indoor test as the premise. The size and distribution of the wall back through the indoor test monitoring level the frost heaving force, soil thermal physical properties of the frost heave of the decision; through the finite element numerical simulation software of temperature field and frost heave test of frost heaving force calculation process of parameter selection are discussed. The numerical simulation is more than experimental control, the calculation results of different parameters the contrast is more easily achieved, but the indoor test is closer to the real situation, the more accurate and reliable. The main contents of the dissertation include:
1) developed a cooling from four directions of the multifunctional frozen test box, designed for indoor test of frost heaving force method. In the study of L type retaining wall surface horizontal frost heaving force characteristics, can control the subgrade surface, retaining wall back surface temperature change road base.
2) in frozen soil test box to monitor the temperature change rule of different water content, we find out the factors influencing the freezing depth, draw the bidirectional freezing front development of frozen change graphics. And cloth size in frozen soil test box to monitor the horizontal frost heaving force of different water contents, summarizes the development rules of different height the horizontal frost heaving force, and from the angle of mechanics derived horizontal frost heaving force formula.
3) using ABAQUS software to simulate the variation of temperature field with different water content. The selection of fine sand soil with different moisture content, size and distribution of the temperature field changes to simulate the horizontal frost heaving force, the corresponding relation of moisture content and the horizontal frost heaving force; and then through the constantly changing conditions the wall of soil, the corresponding relation of wall angle with the horizontal frost heaving force.
4) the results of measurement and simulation are compared and analyzed. The conditions and measures of horizontal frost heave force are analyzed, and some suggestions for the design of L retaining wall are put forward, so as to extend mathematical factor analysis theory.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U417.11
【参考文献】
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,本文编号:1393018
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