本文關(guān)鍵詞：基于強(qiáng)度折減法的多年凍土路基穩(wěn)定性分析

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,目前在多年凍土地區(qū)修建大量的橋梁、公路和鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施,根據(jù)我國多年凍土地區(qū)道路建設(shè)與維護(hù)發(fā)展的需要,對于多年凍土地區(qū)路基穩(wěn)定性的研究迫在眉睫。迄今為止,多年凍土的理論研究相對豐富,但還需要補充。因此,研究多年凍土地區(qū)路基的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。本文首先闡述外界環(huán)境因素、內(nèi)部因素、工程因素等對多年凍土地區(qū)路基穩(wěn)定性的影響,并且淺析各種因素對路基穩(wěn)定性的影響機(jī)理。其次,利用有限元方法對多年凍土地區(qū)不同工況下路基的溫度場進(jìn)行分析。最后,利用有限元雙強(qiáng)度折減方法對多年凍土地區(qū)不同工況下路基的應(yīng)力-應(yīng)變場及路基穩(wěn)定性進(jìn)行分析。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)結(jié)合多年凍土地區(qū)路基的特點,用數(shù)值計算方法模擬了多年凍土區(qū)年平均氣溫為-3.82℃,氣候持續(xù)以0.022℃·a-1速度增溫,50a運營年限內(nèi)不同走向、不同高度路基下臥多年凍土的溫度場得出,東西走向下路基的下伏融化盤面積最大,融化盤的最低位置及偏離路基中線的距離均最大,45°走向次之,南北走向最小。并且隨運營時間的增長,融化盤的深度加深、偏離中線距離加大且面積變大。隨路基高度增加,多年凍土上限下降,融化盤的面積在橫向和縱向方面均增加。(2)采用有限元雙強(qiáng)度折減方法建立融化盤簡化的路基力學(xué)模型,在所給計算條件下,隨路基高度的升高,路基的穩(wěn)定性安全系數(shù)存在一個轉(zhuǎn)折點,不超過此轉(zhuǎn)折點對應(yīng)高度時,隨路基高度升高路基穩(wěn)定性安全系數(shù)逐漸增長,高于此轉(zhuǎn)折點對應(yīng)高度時,隨路基高度升高路基穩(wěn)定性安全系數(shù)逐漸降低。(3)通過對比路基下伏是否存在融化盤得出,同一計算條件下,考慮融化盤時安全系數(shù)比不考慮融化盤時低;通過對比分析路基雙側(cè)融化和單側(cè)融化狀態(tài)得出,路基雙側(cè)融化時安全系數(shù)比單側(cè)融化時低。(4)通過對融化盤面積縱向加深發(fā)展分析得出,縱向加深只對路基表面縱向裂縫出現(xiàn)的規(guī)模產(chǎn)生影響,對其產(chǎn)生的位置無影響,并且融化盤縱向尺寸越大,路基的穩(wěn)定性安全系數(shù)越小;路基融化盤面積橫向延伸長度不同,路基表面縱向裂縫出現(xiàn)的位置及規(guī)模不同,不同橫向延伸長度存在一個臨界長度,此時路基出現(xiàn)裂縫的規(guī)模最大。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U416.1

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本文編號：1223594