交通荷載作用下土石壩動力響應(yīng)研究
發(fā)布時間:2022-07-03 17:47
隨著我國水利事業(yè)和交通道路行業(yè)的發(fā)展,土石壩、重力壩等都要求壩頂?shù)缆酚幸欢ǖ慕煌ǔ休d能力,載重車輛能以一定速度安全、舒適通過。交通荷載對壩體影響較大,易產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形,為確保工程安全,分析交通荷載對壩體穩(wěn)定性的影響,揭示壩體在交通荷載工作狀態(tài)下的變化規(guī)律具有重要意義。因土石壩與常規(guī)填方路基在材料以及建造方式上存在巨大的差異,這對土石壩的建設(shè)提出了更高的挑戰(zhàn)。本文通過研究土石壩的動力響應(yīng)規(guī)律,可為未來土石壩壩體、道路設(shè)計和工程管理提供依據(jù)。隨著車流量、載重量的增加,交通荷載對壩體的影響逐步增加。不同于高速公路和鐵路等地基的是,土石壩壩體分析需要考慮到滲流的作用,將其簡化為一條浸潤線。建模時,所用參數(shù)均為實地取樣并進行室內(nèi)試驗測得,同時將壩體浸潤線考慮在內(nèi)進行建模。在荷載的簡化方面,本文將汽車簡化為雙側(cè)單輪進行模擬,接觸面簡化為矩形,大小簡化為半正弦荷載進行施加。在合理的假定和簡化基礎(chǔ)上,對汽車在不同載重和不同速度工況下壩體的動力響應(yīng)進行了研究,結(jié)論如下:(1)隨著路基深度的增加,選定節(jié)點的應(yīng)力峰值逐漸減小,應(yīng)力、應(yīng)變曲線在不同深度表現(xiàn)出不同的波動性。這種變化表明汽車在壩體上產(chǎn)生的動應(yīng)...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 引言
1.1 背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 土石壩研究現(xiàn)狀
1.2.2 交通荷載對道路響應(yīng)的理論研究現(xiàn)狀
1.2.3 交通荷載對道路動力仿真研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 創(chuàng)新點
2 材料與方法
2.1 土體的本構(gòu)模型
2.1.1 線彈性本構(gòu)模型
2.1.2 非線性彈性模型
2.1.3 彈塑性模型
2.2 土在動荷載作用下的性質(zhì)
2.2.1 土的動強度
2.2.2 土的動變形
2.3 土石壩應(yīng)力和滲流的耦合分析
2.3.1 飽和-非飽和滲流理論
2.3.2 飽和-非飽和滲流基本微分方程
2.4 工程概況
2.5 有限元模型建立
2.5.1 有限元法簡介
2.5.2 ANSYS有限元軟件簡介
2.5.3 土石壩模型建立
3 結(jié)果與分析
3.1 壩體總位移計算分析
3.2 壩體各工況動態(tài)響應(yīng)計算結(jié)果及分析
3.2.0 模型測點的選取
3.2.1 沿深度方向?qū)雍奢d的響應(yīng)
3.2.2 不同工況對壩體的響應(yīng)
3.2.3 壩體底部動響應(yīng)分析
4 討論
4.1 荷載對壩體的影響
4.2 車速對壩體的影響
4.3 總結(jié)
4.4 存在問題及展望
5 結(jié)論
6 參考文獻(xiàn)
7 致謝
8 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國交通運輸經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)化對策[J]. 陳明宇,宋劍. 現(xiàn)代國企研究. 2018(18)
[2]重荷載作用下橡膠瀝青面層結(jié)構(gòu)的三維非均布動力響應(yīng)分析[J]. 吳金民,馮小偉. 公路. 2018(03)
[3]子壩加高工程灰壩壩面布置運灰道路的穩(wěn)定性分析[J]. 馮永欣,蔡紅,張哲源. 水利建設(shè)與管理. 2017(11)
[4]基于汽車在凹形受限路面上行駛的動力學(xué)分析[J]. 朱福民,江磊,沈宇華. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(23)
[5]基于車輛-道路結(jié)構(gòu)耦合振動的不平整路面動力響應(yīng)分析[J]. 盧正,姚海林,胡智. 巖土工程學(xué)報. 2013(S1)
[6]中國土石壩施工技術(shù)進步綜述[J]. 喬勇,苗樹英,續(xù)繼峰. 水利水電施工. 2012 (06)
[7]用ANSYS分析工程車輛輪胎與路面接觸的問題[J]. 劉文武,胡長勝,陸念力. 中國工程機械學(xué)報. 2012(03)
[8]水庫土石壩設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 李良信,楊朋朋,王婷婷. 科技資訊. 2012(19)
[9]土石壩潰壩原因分析[J]. 田川,李巍. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(01)
[10]重型車輛對路面的振動沖擊荷載[J]. 趙杰,閆衛(wèi)紅,孟楓林. 交通標(biāo)準(zhǔn)化. 2010(15)
博士論文
[1]重載汽車動力學(xué)性能與多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 張景梅.北京交通大學(xué) 2018
[2]復(fù)雜輪胎力作用下瀝青路面力學(xué)行為研究[D]. 王揚.北京交通大學(xué) 2017
[3]重載汽車與路面相互作用動力學(xué)研究[D]. 路永婕.北京交通大學(xué) 2011
[4]交通荷載作用下道路與軟土復(fù)合地基共同作用性狀研究[D]. 梅英寶.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]車輛多輪隨機荷載作用下柔性瀝青路面動態(tài)響應(yīng)研究[D]. 陳洋.青島大學(xué) 2017
[2]列車荷載作用下地鐵隧道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)研究[D]. 劉子豪.北京交通大學(xué) 2017
[3]車輛動力學(xué)狀態(tài)參數(shù)及路面附著系數(shù)估算研究[D]. 李少廷.山東理工大學(xué) 2017
[4]車路實驗系統(tǒng)中車輛模型的動力學(xué)分析及實驗[D]. 王鵬.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[5]重載車輛及其動態(tài)荷載作用下濱海軟土地區(qū)低矮路基的動力特性[D]. 耿曉婷.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[6]土石壩漫頂潰決機理模型及數(shù)值模擬方法研究[D]. 陳淑婧.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[7]車輛荷載作用下道路—軟土地基結(jié)構(gòu)體系動態(tài)響應(yīng)分析[D]. 曹利凌.青島理工大學(xué) 2014
[8]交通荷載作用下的軟土地基變形研究[D]. 田飛.揚州大學(xué) 2014
[9]干線公路重載交通瀝青路面使用性能研究[D]. 尹松.鄭州大學(xué) 2013
[10]土石壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的靜動力非線性有限元分析[D]. 歐陽君.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3655359
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 引言
1.1 背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 土石壩研究現(xiàn)狀
1.2.2 交通荷載對道路響應(yīng)的理論研究現(xiàn)狀
1.2.3 交通荷載對道路動力仿真研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 創(chuàng)新點
2 材料與方法
2.1 土體的本構(gòu)模型
2.1.1 線彈性本構(gòu)模型
2.1.2 非線性彈性模型
2.1.3 彈塑性模型
2.2 土在動荷載作用下的性質(zhì)
2.2.1 土的動強度
2.2.2 土的動變形
2.3 土石壩應(yīng)力和滲流的耦合分析
2.3.1 飽和-非飽和滲流理論
2.3.2 飽和-非飽和滲流基本微分方程
2.4 工程概況
2.5 有限元模型建立
2.5.1 有限元法簡介
2.5.2 ANSYS有限元軟件簡介
2.5.3 土石壩模型建立
3 結(jié)果與分析
3.1 壩體總位移計算分析
3.2 壩體各工況動態(tài)響應(yīng)計算結(jié)果及分析
3.2.0 模型測點的選取
3.2.1 沿深度方向?qū)雍奢d的響應(yīng)
3.2.2 不同工況對壩體的響應(yīng)
3.2.3 壩體底部動響應(yīng)分析
4 討論
4.1 荷載對壩體的影響
4.2 車速對壩體的影響
4.3 總結(jié)
4.4 存在問題及展望
5 結(jié)論
6 參考文獻(xiàn)
7 致謝
8 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國交通運輸經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)化對策[J]. 陳明宇,宋劍. 現(xiàn)代國企研究. 2018(18)
[2]重荷載作用下橡膠瀝青面層結(jié)構(gòu)的三維非均布動力響應(yīng)分析[J]. 吳金民,馮小偉. 公路. 2018(03)
[3]子壩加高工程灰壩壩面布置運灰道路的穩(wěn)定性分析[J]. 馮永欣,蔡紅,張哲源. 水利建設(shè)與管理. 2017(11)
[4]基于汽車在凹形受限路面上行駛的動力學(xué)分析[J]. 朱福民,江磊,沈宇華. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(23)
[5]基于車輛-道路結(jié)構(gòu)耦合振動的不平整路面動力響應(yīng)分析[J]. 盧正,姚海林,胡智. 巖土工程學(xué)報. 2013(S1)
[6]中國土石壩施工技術(shù)進步綜述[J]. 喬勇,苗樹英,續(xù)繼峰. 水利水電施工. 2012 (06)
[7]用ANSYS分析工程車輛輪胎與路面接觸的問題[J]. 劉文武,胡長勝,陸念力. 中國工程機械學(xué)報. 2012(03)
[8]水庫土石壩設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 李良信,楊朋朋,王婷婷. 科技資訊. 2012(19)
[9]土石壩潰壩原因分析[J]. 田川,李巍. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(01)
[10]重型車輛對路面的振動沖擊荷載[J]. 趙杰,閆衛(wèi)紅,孟楓林. 交通標(biāo)準(zhǔn)化. 2010(15)
博士論文
[1]重載汽車動力學(xué)性能與多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 張景梅.北京交通大學(xué) 2018
[2]復(fù)雜輪胎力作用下瀝青路面力學(xué)行為研究[D]. 王揚.北京交通大學(xué) 2017
[3]重載汽車與路面相互作用動力學(xué)研究[D]. 路永婕.北京交通大學(xué) 2011
[4]交通荷載作用下道路與軟土復(fù)合地基共同作用性狀研究[D]. 梅英寶.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]車輛多輪隨機荷載作用下柔性瀝青路面動態(tài)響應(yīng)研究[D]. 陳洋.青島大學(xué) 2017
[2]列車荷載作用下地鐵隧道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)研究[D]. 劉子豪.北京交通大學(xué) 2017
[3]車輛動力學(xué)狀態(tài)參數(shù)及路面附著系數(shù)估算研究[D]. 李少廷.山東理工大學(xué) 2017
[4]車路實驗系統(tǒng)中車輛模型的動力學(xué)分析及實驗[D]. 王鵬.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[5]重載車輛及其動態(tài)荷載作用下濱海軟土地區(qū)低矮路基的動力特性[D]. 耿曉婷.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[6]土石壩漫頂潰決機理模型及數(shù)值模擬方法研究[D]. 陳淑婧.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[7]車輛荷載作用下道路—軟土地基結(jié)構(gòu)體系動態(tài)響應(yīng)分析[D]. 曹利凌.青島理工大學(xué) 2014
[8]交通荷載作用下的軟土地基變形研究[D]. 田飛.揚州大學(xué) 2014
[9]干線公路重載交通瀝青路面使用性能研究[D]. 尹松.鄭州大學(xué) 2013
[10]土石壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的靜動力非線性有限元分析[D]. 歐陽君.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3655359
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