加筋路基简化模型及筋土相互作用特征分析

发布时间：2023-11-09 18:02

　　近年来,土工格栅加筋作为一种行之有效的路基加固方法,已被广泛应用于软黏土地区的道路工程建设。筋土相互作用机理的研究仍落后于工程实际应用,因此,对加筋路基的理论分析是十分必要的。本文针对加筋路基理论模型和加筋路基数值模拟展开研究:1、针对Yin提出的单层加筋路基沉降模型进行分析,建立了单层加筋路基沉降简化模型。做了如下两点简化:(1)考虑到加筋材料在路基横向(水平方向)倾角不大,忽略加筋材料微段单元两端的角度变化;(2)仅考虑土体侧向位移引起的筋材本身的拉长,忽略因土体发生沉降使筋材本身的拉长。通过算例验证了其合理性。2、运用有限元软件ANSYS针对加筋路基填土分级加载以及路基的工作状态,建立单层加筋路基有限元数值模型,分别对路基、软土地基的沉降变形规律和土工格栅拉力变化情况进行了研究,结果表明:加筋可以有效的减小路基和软土地基的沉降变形,土工格栅的拉力沿着远离路基中心的方向,呈现先增大后减小的趋势。3、以单层加筋路基有限元数值模型为基础,建立多层加筋有限元数值模型,分析了包括土工格栅的铺设层数、铺设位置、模量、路基填土的性质以及地基土弹性模量等因素变化对路基、软土地基的沉降变形和土工格...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 加筋路基国内外研究现状
        1.2.1 加筋路基理论模型研究现状
        1.2.2 加筋路基试验研究现状
        1.2.3 加筋路基数值模拟研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 加筋路基非线性简化解析模型
    2.1 引言
    2.2 单层加筋路基简化模型的建立
        2.2.1 基本假定
        2.2.2 单层加筋路基平衡微分方程
        2.2.3 筋材与土体变形协调条件
        2.2.4 筋材张拉力与挠度位移方程
    2.3 加筋路基简化模型的应用
        2.3.1 方程组的无量纲化
        2.3.2 边界条件
        2.3.3 算例分析
    2.4 简化模型的论证
    2.5 本章小结
第3章 单层加筋路基筋土相互作用特征分析
    3.1 引言
    3.2 单层加筋路基有限元模型
        3.2.1 路基土体的本构关系
        3.2.2 土工格栅的模拟
        3.2.3 土工格栅与土的接触处理
        3.2.4 加筋路基数值模型的建立
    3.3 加筋路基计算结果及分析
        3.3.1 路基与软土地基竖向位移
        3.3.2 路基与软土地基水平位移
        3.3.3 土工格栅的拉力
    3.4 本章小结
第4章 多层加筋路基沉降变形影响因素分析
    4.1 引言
    4.2 多层加筋路基有限元模型
    4.3 土工格栅铺设层数对加筋效果的影响
        4.3.1 路基的位移
        4.3.2 软土地基的位移
        4.3.3 土工格栅的拉力
    4.4 土工格栅铺设位置对加筋效果的影响
        4.4.1 路基的位移
        4.4.2 软土地基的位移
        4.4.3 土工格栅的拉力
    4.5 土工格栅模量对加筋效果的影响
        4.5.1 路基的位移
        4.5.2 软土地基的位移
        4.5.3 土工格栅的拉力
    4.6 路基填土性质对加筋路基的影响
        4.6.1 路基填土弹性模量对加筋路基的影响
        4.6.2 路基填土粘聚力对加筋路基的影响
    4.7 地基土弹性模量对加筋路基的影响
        4.7.1 路基的位移
        4.7.2 软土地基的位移
        4.7.3 土工格栅的拉力
    4.8 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3861749