本文關鍵詞：基于LS-DYNA的基礎整體滑動對橋梁受力性能的影響及加固措施研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：處于滑動帶區(qū)域的橋梁結構受力復雜,主要是橋梁基樁與周圍土體的相互作用復雜,現有的研究都是關于處于滑動帶的橋梁基樁的受力特性分析,然而很少有論文是關于基礎滑動對于橋梁整體結構的受力影響分析。論文嘗試通過有限元模擬基礎滑動對橋梁整體受力性能的影響,并結合分析結果提出可靠的加固處治措施。論文主要工作如下:(1)運用LS-DYNA軟件對基礎滑動條件下橋梁的樁基、橋墩以及主梁的受力性能進行了研究,分別從橋梁各部位的變形、應力以及接觸力方面去分析橋梁的響應;(2)分析不同因素對于橋梁在基礎滑動下的響應的影響,從位移、應力兩個方面分別研究了樁基礎截面尺寸不同的影響、樁柱長度比不同的影響和樁基礎材料彈性模量不同的影響;(3)運用有限元數值分析的方法對樁間土拱效應進行系統(tǒng)的研究,證明土拱的存在以及其作用效果,揭示抗滑樁與滑坡巖土體的作用機理。通過建立橋梁—抗滑樁—土體整體模型分析并與無抗滑樁的整體模型結果作對比,以此來說明抗滑樁的實際作用效果。研究表明:(1)基礎滑動對橋梁整體的影響很大:橋梁整體會有一個橫向偏位,橋墩墩頂位置偏位最大,主梁與墩頂有一個較大的位移差,是致使支座破壞甚至落梁的直接原因;由于滑坡推力的作用,位于基巖中滑動面附近的樁基礎有較大的彎矩,導致該位置上坡側產生很大的拉應力,超過了混凝土的極限抗拉強度,局部已被拉壞。(2)不同影響因素下橋梁響應不同。隨著樁基礎截面尺寸、樁柱長度比以及樁基彈性模量的增加,主梁、橋墩及樁基的應力與位移分別有不同的變化趨勢,這對于處于滑坡地質中橋梁的設計有指導意義。(3)通過建立抗滑樁—土體模型,分析土體的變形特征:在滑坡推力的作用下,樁后土體的位移由于受到樁的阻擋而向樁間擠壓,這證明了樁間及樁后土體發(fā)生了不均勻變形,這也是土拱產生的必要條件。通過分析橋梁—抗滑樁—土體整體模型可知,在設置抗滑樁后,橋梁的位移與應力都大幅減小,充分說明了抗滑樁的阻滑效果。證明了由于抗滑樁的存在,橋梁樁基受到的滑坡推力減小了很多。
【關鍵詞】：橋梁 基礎滑動 抗滑樁 受力性能 LS-DYNA
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U445.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-14
• 1.2.1 滑動帶的工程特性研究現狀10-11
• 1.2.2 滑坡推力對橋梁樁基的受力特性研究現狀11-14
• 1.2.3 抗滑樁的研究現狀14
• 1.3 本文主要研究內容14-16
• 第二章 相關理論研究及軟件介紹16-32
• 2.1 滑動帶區(qū)域橋梁樁基內力計算的理論方法16-21
• 2.1.1 剛性樁與彈性樁判別16-17
• 2.1.2 豎向荷載作用下橋梁樁基的受力特性17-18
• 2.1.3 組合荷載作用下橋梁樁基的受力特性18-21
• 2.2 LS-DYNA的基本理論和關鍵技術21-32
• 2.2.1 LS-DYNA程序的發(fā)展歷程21
• 2.2.2 LS-DYNA程序的分析能力與工程應用21-23
• 2.2.3 LS-DYNA理論基礎23-32
• 第三章 基礎滑動對橋梁受力性能影響的空間仿真分析32-49
• 3.1 引言32
• 3.2 有限元模型建立及材料參數選取32-41
• 3.2.1 幾何模型及單元劃分36-38
• 3.2.2 本構模型38-40
• 3.2.3 計算荷載、邊界條件及接觸40-41
• 3.3 計算結果分析41-47
• 3.3.1 位移結果分析41-44
• 3.3.2 應力結果分析44-45
• 3.3.3 接觸力分析45-47
• 3.4 本章小結47-49
• 第四章 不同影響因素下橋梁響應對比49-62
• 4.1 引言49
• 4.2 樁基礎截面尺寸不同的影響49-53
• 4.3 樁柱長度比不同的影響53-57
• 4.4 樁基礎彈性模量不同的影響57-60
• 4.5 本章小結60-62
• 第五章 抗滑樁加固土體抗滑的研究62-71
• 5.1 引言62
• 5.2 抗滑樁與土體相互作用研究62-65
• 5.2.1 樁土相互作用的土拱效應62-63
• 5.2.2 土拱效應的有限元研究63-65
• 5.3 設置抗滑樁整體有限元模型分析65-69
• 5.3.1 有限元模型建立65-66
• 5.3.2 模擬結果分析與對比66-69
• 5.4 本章小結69-71
• 第六章 結論與展望71-73
• 6.1 結論71
• 6.2 展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-77
• 在學期間發(fā)表的論著及取得的科研成果77

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