基于LS-DYNA的基礎(chǔ)整體滑動(dòng)對橋梁受力性能的影響及加固措施研究
本文關(guān)鍵詞:基于LS-DYNA的基礎(chǔ)整體滑動(dòng)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(dòng)帶區(qū)域的橋梁結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,主要是橋梁基樁與周圍土體的相互作用復(fù)雜,現(xiàn)有的研究都是關(guān)于處于滑動(dòng)帶的橋梁基樁的受力特性分析,然而很少有論文是關(guān)于基礎(chǔ)滑動(dòng)對于橋梁整體結(jié)構(gòu)的受力影響分析。論文嘗試通過有限元模擬基礎(chǔ)滑動(dòng)對橋梁整體受力性能的影響,并結(jié)合分析結(jié)果提出可靠的加固處治措施。論文主要工作如下:(1)運(yùn)用LS-DYNA軟件對基礎(chǔ)滑動(dòng)條件下橋梁的樁基、橋墩以及主梁的受力性能進(jìn)行了研究,分別從橋梁各部位的變形、應(yīng)力以及接觸力方面去分析橋梁的響應(yīng);(2)分析不同因素對于橋梁在基礎(chǔ)滑動(dòng)下的響應(yīng)的影響,從位移、應(yīng)力兩個(gè)方面分別研究了樁基礎(chǔ)截面尺寸不同的影響、樁柱長度比不同的影響和樁基礎(chǔ)材料彈性模量不同的影響;(3)運(yùn)用有限元數(shù)值分析的方法對樁間土拱效應(yīng)進(jìn)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(jī)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(jié)果作對比,以此來說明抗滑樁的實(shí)際作用效果。研究表明:(1)基礎(chǔ)滑動(dòng)對橋梁整體的影響很大:橋梁整體會有一個(gè)橫向偏位,橋墩墩頂位置偏位最大,主梁與墩頂有一個(gè)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(dòng)面附近的樁基礎(chǔ)有較大的彎矩,導(dǎo)致該位置上坡側(cè)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,超過了混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,局部已被拉壞。(2)不同影響因素下橋梁響應(yīng)不同。隨著樁基礎(chǔ)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(yīng)力與位移分別有不同的變化趨勢,這對于處于滑坡地質(zhì)中橋梁的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)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(chǎn)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(shè)置抗滑樁后,橋梁的位移與應(yīng)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(guān)鍵詞】:橋梁 基礎(chǔ)滑動(dòng) 抗滑樁 受力性能 LS-DYNA
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
- 1.2.1 滑動(dòng)帶的工程特性研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 滑坡推力對橋梁樁基的受力特性研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.3 抗滑樁的研究現(xiàn)狀14
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
- 第二章 相關(guān)理論研究及軟件介紹16-32
- 2.1 滑動(dòng)帶區(qū)域橋梁樁基內(nèi)力計(jì)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(guān)鍵技術(shù)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(yīng)用21-23
- 2.2.3 LS-DYNA理論基礎(chǔ)23-32
- 第三章 基礎(chǔ)滑動(dòng)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(shù)選取32-41
- 3.2.1 幾何模型及單元?jiǎng)澐?/span>36-38
- 3.2.2 本構(gòu)模型38-40
- 3.2.3 計(jì)算荷載、邊界條件及接觸40-41
- 3.3 計(jì)算結(jié)果分析41-47
- 3.3.1 位移結(jié)果分析41-44
- 3.3.2 應(yīng)力結(jié)果分析44-45
- 3.3.3 接觸力分析45-47
- 3.4 本章小結(jié)47-49
- 第四章 不同影響因素下橋梁響應(yīng)對比49-62
- 4.1 引言49
- 4.2 樁基礎(chǔ)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(chǔ)彈性模量不同的影響57-60
- 4.5 本章小結(jié)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(yīng)62-63
- 5.2.2 土拱效應(yīng)的有限元研究63-65
- 5.3 設(shè)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(jié)果分析與對比66-69
- 5.4 本章小結(jié)69-71
- 第六章 結(jié)論與展望71-73
- 6.1 結(jié)論71
- 6.2 展望71-73
- 致謝73-74
- 參考文獻(xiàn)74-77
- 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果77
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 姜晨光;姜祖彬;李光;姜霞;李金洲;;抗滑樁設(shè)計(jì)探索與初步實(shí)踐[J];中國礦山工程;2008年04期
2 任偉中;陳浩;唐新建;白世偉;范建海;方曉睿;;運(yùn)用鉆孔測斜儀監(jiān)測滑坡抗滑樁變形受力狀態(tài)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年S2期
3 李明鎮(zhèn);關(guān)于空心抗滑樁的研究[J];鐵道建筑;1993年11期
4 陳立新,王士川;抗滑樁的彈塑性理論分析[J];工業(yè)建筑;1997年07期
5 王士川,陳立新,張進(jìn);抗滑樁的彈塑性理論分析(Ⅱ)[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年04期
6 張立舟;皮小強(qiáng);豈凡;;以三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理典型抗滑樁為例評估彈性抗滑樁安全性[J];路基工程;2013年06期
7 張軍,謝珍;抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)的開發(fā)研究[J];中南公路工程;2000年02期
8 鄒廣電,陳生水;抗滑樁工程的整體設(shè)計(jì)方法及其優(yōu)化數(shù)值模型[J];巖土工程學(xué)報(bào);2003年01期
9 余小馬;滑坡治理中抗滑樁設(shè)計(jì)有關(guān)問題的探討[J];城市勘測;2003年01期
10 鄭束寧,孫小三,呂慶,尚岳全;優(yōu)化設(shè)計(jì)理論在抗滑樁工程中的應(yīng)用[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2003年03期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 李同錄;李萍;;抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[A];中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學(xué)術(shù)年會暨“生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)工程地質(zhì)”學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2007年
2 門玉明;李尋昌;張濤;韓冬冬;王海英;;錨索抗滑樁破壞模式探討[A];2011年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年
3 李斌;王舟;羅培聚;陳富強(qiáng);;抗滑樁設(shè)計(jì)參數(shù)的敏感性分析[A];第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集(第Ⅰ冊)[C];2006年
4 王雷;趙法鎖;王艷婷;;基于最低工程造價(jià)錨索抗滑樁錨拉力匹配問題的研究[A];第九屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2006年
5 姚愛軍;宿寧;龍利民;;典型土-巖復(fù)合邊坡抗滑樁內(nèi)力分析與設(shè)計(jì)方法[A];2010年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會暨“工程地質(zhì)與海西建設(shè)”學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年
6 譚捍華;;公路抗滑樁的類型及應(yīng)用[A];第七屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2004年
7 鄭穎人;趙尚毅;梁斌;宋雅坤;雷文杰;;抗滑樁設(shè)計(jì)新方法——有限元強(qiáng)度折減法[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集(四)[C];2008年
8 吳應(yīng)祥;劉東升;宋強(qiáng)輝;歐益宏;;基于有限元強(qiáng)度折減法的抗滑樁滑坡推力及抗滑樁內(nèi)力可靠性分析[A];《巖土力學(xué)》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
9 李榮海;遲淑萍;;全埋式鋼軌抗滑樁在邊坡處治工程中的應(yīng)用[A];第五屆全國礦山采選技術(shù)進(jìn)展報(bào)告會論文集[C];2006年
10 肖尊群;許彩云;江勇;焦如義;楊天冰;;剛性抗滑樁結(jié)構(gòu)錨固深度的模糊隨機(jī)可靠性分析[A];《巖土力學(xué)》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 劉杰;不同位移模式下?lián)鯄涂够瑯斗(wěn)定性上限分析[D];重慶大學(xué);2015年
2 周群華;基于樁土相互作用的抗滑樁改進(jìn)模式三維數(shù)值模擬研究[D];天津大學(xué);2014年
3 申永江;邊坡工程中抗滑樁的效果評價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2009年
4 張曉詠;抗滑樁現(xiàn)場試驗(yàn)及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法研究[D];福州大學(xué);2010年
5 肖淑君;錨拉抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算理論和試驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2008年
6 李榮建;土坡中抗滑樁抗震加固機(jī)理研究[D];清華大學(xué);2008年
7 李長冬;抗滑樁與滑坡體相互作用機(jī)理及其優(yōu)化研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2009年
8 吳坤銘;邊坡及其抗滑樁加固工程可靠性分析方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2011年
9 王輝;拱形抗滑樁墻結(jié)構(gòu)體系工作性能試驗(yàn)研究[D];長安大學(xué);2011年
10 于洋;雙排抗滑樁受力影響因素研究[D];浙江大學(xué);2013年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 吳新星;邊坡抗滑樁受力分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];三峽大學(xué);2010年
2 李霍;抗滑樁健康診斷指標(biāo)體系及結(jié)構(gòu)安全評估系統(tǒng)研究[D];成都理工大學(xué);2013年
3 宮大輝;內(nèi)埋抗滑樁加固高填方邊坡作用機(jī)理研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年
4 秦曉睿;預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁加固邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年
5 張震;小河溝2號滑坡治理設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬分析[D];長安大學(xué);2015年
6 羅惠;抗滑樁加固邊坡三維最小勢能穩(wěn)定性分析方法[D];江西理工大學(xué);2015年
7 梁家琿;泥巖抗滑樁現(xiàn)場靜載試驗(yàn)與相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)研究[D];廣西大學(xué);2015年
8 晏洪剛;微型鋼管抗滑樁的抗滑機(jī)理研究[D];成都理工大學(xué);2015年
9 肖燃;抗滑樁震損破壞特征分析及修復(fù)加固方法研究[D];成都理工大學(xué);2015年
10 溫祥虎;雙排式鉆孔抗滑樁樁土相互作用機(jī)理及適用范圍研究[D];重慶交通大學(xué);2015年
本文關(guān)鍵詞:基于LS-DYNA的基礎(chǔ)整體滑動(dòng)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。
本文編號:328516
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/328516.html