高填方涵洞涵頂土壓力及地基承載力研究
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【摘要】:涵洞是公路修建中不可或缺的排水及交通設(shè)施,涵洞受力與埋設(shè)方式,埋設(shè)位置和結(jié)構(gòu)形式等因素均有密切關(guān)系。在復(fù)雜的軟土地區(qū)建造涵洞,有較多地區(qū)具有軟土硬殼層,若能對硬殼層的工程特性加以利用,充分發(fā)揮出它的承載能力,對優(yōu)化涵洞受力,降低涵洞建設(shè)成本都有重要意義;诖,本文對軟土地基上高填方涵洞的土壓力及地基承載力進行分析,主要內(nèi)容如下:首先,基于涵洞與周圍土體相對位移關(guān)系,提出涵洞“中性點”概念,利用彈性理論公式計算基礎(chǔ)沉降原理,推導(dǎo)了用于計算涵洞“中性點”位置的理論公式。并將本文所得公式計算的“中性點”位置與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比分析,研究了涵頂填土高度、剛度,涵洞尺寸及地基土剛度等參數(shù)對涵洞“中性點”位置的影響。研究結(jié)果表明:各種參數(shù)情況下,利用兩種方法求得的涵洞“中性點”位置變化規(guī)律基本相同。即兩種方法計算得到的“中性點”位置均隨填土高度、剛度,涵洞高度及地基土剛度的遞增,呈非線性增大趨勢;并隨涵洞寬度的增大而減小。然后,通過已得到的涵洞“中性點”位置,推導(dǎo)了軟土地區(qū)涵洞頂部和底部土壓力的計算公式,并將其與修正的馬斯頓公式法、土柱法、壓力集中系數(shù)法、普氏卸荷拱法、顧安全公式法,本文所推導(dǎo)的理論公式法和有限元法的計算結(jié)果進行對比,分析了涵頂填土高度、剛度,涵洞尺寸及地基土剛度參數(shù)對其涵頂及涵底土壓力的影響規(guī)律。結(jié)果表明:七種方法中,隨著不同參數(shù)的變化,只有本文理論公式計算值與數(shù)值模擬值較接近且變化規(guī)律較為一致。最后,依據(jù)涵洞兩側(cè)填土受力的特點,基于極限平衡理論,在邁耶霍夫、漢納極限承載力基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了具有軟土硬殼層的涵洞地基的極限承載力方法。將漢森加權(quán)平均計算法、應(yīng)力擴散角法、本文提出改進公式計算法和有限元法的模擬結(jié)果進行分析對比,研究了涵洞填土高度、硬殼層厚度、硬殼層與下臥軟土層的內(nèi)摩擦角比和黏聚力比對涵洞地基的極限承載力的影響,并四種理論計算方法的計算結(jié)果與工程實例進行了對比。結(jié)果表明:隨著路堤填土高度和硬殼層厚度的增加,改進公式法和有限元法計算的地基承載力結(jié)果最為接近。黏聚力比和內(nèi)摩擦角比的變化對改進公式法和有限元法的計算結(jié)果影響較為一致。改進公式法的計算結(jié)果比漢森加權(quán)法和擴散應(yīng)力角法更加接近工程實例。
【關(guān)鍵詞】:涵洞“中性點” 涵洞土壓力 硬殼層 地基極限承載力 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U449
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 引言8-15
- 1.1 本文研究意義8-9
- 1.2 研究現(xiàn)狀及評述9-13
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容13-15
- 第2章 涵洞“中性點”計算方法研究15-28
- 2.1 涵洞-填土-地基的相互作用15-16
- 2.2 涵洞“中性點”新算法推導(dǎo)16-20
- 2.3 數(shù)值建!煌蛩貙赐翂毫Φ挠绊懛治20-26
- 2.4 本章小結(jié)26-28
- 第3章 涵洞土壓力計算方法研究28-46
- 3.1 涵洞土壓力理論28
- 3.2 涵洞土壓力計算方法分析28-34
- 3.3 涵洞土壓力新算法推導(dǎo)(基于中性點)34-35
- 3.4 數(shù)值建模35-44
- 3.5 本章小結(jié)44-46
- 第4章 軟土硬殼層對涵洞地基承載力的影響46-61
- 4.1 硬殼層的工程特性分析46-47
- 4.2 硬殼層對涵洞地基承載力的影響分析47-51
- 4.3 具有硬殼層的涵洞地基極限承載力推導(dǎo)51-53
- 4.4 數(shù)值建!煌蛩氐挠绊53-59
- 4.5 算例分析59-60
- 4.6 本章小結(jié)60-61
- 第5章 結(jié)論與展望61-63
- 5.1 結(jié)論61-62
- 5.2 展望62-63
- 致謝63-64
- 參考文獻64-68
- 附錄:作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄68
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8 倪俊;凌偉;涂祥進;;長江漫灘地區(qū)利用無機結(jié)合料淺層摻拌構(gòu)造“人工硬殼層”進行軟基處理的工程實踐[J];交通世界(建養(yǎng).機械);2008年12期
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1 錢玉林;;高等級公路建設(shè)中“硬殼層”效用分析[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集(第一卷)[C];1996年
2 高永;吳躍東;;高速公路地基硬殼層的工程性質(zhì)及臨塑荷載[A];第八次水利水電地基與基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年
3 張留俊;;高路堤下軟土硬殼層工程性質(zhì)的研究[A];第一屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集公路設(shè)計與施工卷[C];2002年
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本文編號:392023
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