受早期道路修建時(shí)技術(shù)水平及經(jīng)濟(jì)水平等因素的限制,原有的道路已不能滿足現(xiàn)有的交通需求,道路拓寬成為其解決辦法之一。道路的拓寬,產(chǎn)生的最大問題就是新老路基間的不均勻沉降以及由此造成的一系列問題。尤其是當(dāng)路基下埋設(shè)有各類管道如燃?xì)夤艿赖葧r(shí),問題就變得更為復(fù)雜。目前針對拓寬路基下穿燃?xì)夤艿莱休d和變形特點(diǎn)的理論研究尚欠不足。因此,本文擬通過理論分析和數(shù)值模擬并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行系統(tǒng)研究。對此問題首先對拓寬路基沉降進(jìn)行探討,并將其分為解析解法、數(shù)值模擬法、現(xiàn)場試驗(yàn)三個(gè)方面,針對埋地管道分析進(jìn)行了總結(jié)。在已有研究成果基礎(chǔ)上,根據(jù)彈性地基梁理論將管道視為置于文克爾地基上的彈性地基梁（即管道梁）,并對管道上方土體及車輛等荷載進(jìn)行簡化,將其等效為均布荷載,提出了拓寬路基下穿燃?xì)夤艿懒W(xué)分析模型。根據(jù)彈性力學(xué)基本原理推導(dǎo)了管道梁的基本微分方程并導(dǎo)出其解析解。另外,針對受任意均布荷載作用下的有限長梁,筆者通過對地基梁的邊界條件進(jìn)行分析,求出了五種不同工況下管道的位移及內(nèi)力解析解,并通過算例分析了不同邊界條件下彈性地基梁的沉降和內(nèi)力變化規(guī)律。傳統(tǒng)文克爾模型未考慮地基梁與地基的界面剪切變形,本文基于文克爾地基模型的... 

【文章來源】：湖南科技大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 拓寬路基沉降研究現(xiàn)狀
        1.2.2 管道分析研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于地基沉陷的管道分析研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 常用地基模型
    2.1 概述
    2.2 文克爾地基模型
    2.3 半無限體彈性地基模型
        2.3.1 平面問題
        2.3.2 空間問題
    2.4 雙參數(shù)地基模型
        2.4.1 巴氏模型
        2.4.2 費(fèi)氏模型
        2.4.3 符拉索夫模型
    2.5 黏彈性地基模型
        2.5.1 麥克斯韋模型
        2.5.2 開爾文模型
        2.5.3 麥金特模型
        2.5.4 伯格斯模型
    2.6 常用地基模型對比分析
    2.7 本章小節(jié)
第三章 理論模型的建立及分析
    3.1 模型基本假定
    3.2 荷載計(jì)算
        3.2.1 填土荷載
        3.2.2 汽車荷載
    3.3 理論推導(dǎo)
        3.3.1 長梁與短梁的劃分標(biāo)準(zhǔn)
        3.3.2 無限長梁的計(jì)算
        3.3.3 半無限長梁的計(jì)算
        3.3.4 有限長梁的計(jì)算
    3.5 初始條件
    3.6 算例驗(yàn)證
    3.7 本章小結(jié)
第四章 考慮剪切變形的彈性地基梁微分算子級數(shù)法
    4.1 模型基本假定
    4.2 計(jì)算模型
    4.3 理論推導(dǎo)
        4.3.1 無載段解答
        4.3.2 有載段解答
    4.4 算例驗(yàn)證
    4.5 參數(shù)取值探討及分析
        4.5.1 參數(shù)取值探討
        4.5.2 參數(shù)分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 數(shù)值模擬分析
    5.1 工程概況
    5.2 ABAQUS基本介紹
        5.2.1 前后處理模塊
        5.2.2 通用分析模塊
        5.2.3 專用分析模塊
        5.2.4 與第三方軟件的接口模塊
    5.3 土體材料本構(gòu)模型的選取及介紹
        5.3.1 各向線彈性模型
        5.3.2 Mohr-Coulomb模型
    5.4 有限元模型的建立
        5.4.1 模型假定條件
        5.4.2 建模過程
        5.4.3 參數(shù)選取
    5.5 計(jì)算結(jié)果分析
        5.5.1 豎向位移分析
        5.5.2 應(yīng)力分析
    5.6 理論計(jì)算模型
        5.6.1 荷載計(jì)算
    5.7 計(jì)算參數(shù)選取
    5.8 對比分析
        5.8.1 有限長梁計(jì)算結(jié)果分析
        5.8.2 考慮剪切作用時(shí)理論結(jié)果與有限元對比
    5.9 參數(shù)分析
        5.9.1 拓寬方式
        5.9.2 拓寬寬度
    5.10 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文與科研成果清單
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]拓寬路基穩(wěn)定性及變形特性的影響因素分析[J]. 賴軍,朱宏偉.  中外公路. 2018(04)
[2]基于區(qū)間參數(shù)的路基回彈模量計(jì)算方法[J]. 王雷,唐利民.  中外公路. 2018(01)
[3]土工格柵對路基拓寬分層填筑變形的影響研究[J]. 鄧宇,孟寶華,章寧,王寧.  路基工程. 2018(01)
[4]基于彈性地基梁法的沉陷區(qū)埋地管道應(yīng)力變形分析[J]. 朱彥鵬,趙忠忠.  甘肅科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]地基不均勻沉降作用下管線響應(yīng)分析[J]. 李楊,李懷.  中外建筑. 2016(03)
[6]地面塌陷對城市地埋管線影響的試驗(yàn)研究及數(shù)值分析[J]. 巨玉文,吳際淵,賀武斌,白曉紅.  太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
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[8]滑坡帶埋地管道力學(xué)強(qiáng)度分析[J]. 練章富,李風(fēng)雷.  西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
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[10]輸氣管道應(yīng)力影響因素分析[J]. 沙曉東,陳曉輝,黃坤,盧思源,盧泓方.  天然氣與石油. 2013(01)

博士論文
[1]軟土路基雙重非線性流—固耦合仿真分析與沉降預(yù)測[D]. 魏麗敏.中南大學(xué) 2005
[2]軟土地基高速公路拓寬的沉降性狀及處理研究[D]. 賈寧.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]軟土地基上高速公路擴(kuò)建工程變形特性研究[D]. 章定文.東南大學(xué) 2004



本文編號：3189505