本文關(guān)鍵詞：高填方明洞EPS板卸載室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究　出處：《蘭州交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和城市化建設(shè)進(jìn)程的加快,城市建設(shè)用地需求增大,土地資源變得越來(lái)越珍貴。在建設(shè)主要以黃土為主的西部山區(qū)城市和地區(qū)時(shí),為了保證交通綜合樞紐的發(fā)展和城市規(guī)劃需要,不可避免的會(huì)進(jìn)行大量削山填溝,這將會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的高回填明洞工程。而目前對(duì)高填方結(jié)構(gòu)土壓力及卸載的研究主要是管涵結(jié)構(gòu)為主,對(duì)明洞結(jié)構(gòu)土壓力及卸載的研究較少。因此,對(duì)高填方明洞的土壓力分布規(guī)律、卸載原理及影響因素進(jìn)行研究,就顯得更有理論價(jià)值和實(shí)際意義。本文對(duì)高填方明洞EPS板卸載規(guī)律及影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究,通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)得出不同特性EPS板卸載的明洞土壓力變化規(guī)律,并結(jié)合有限元數(shù)值模擬,對(duì)EPS板卸載的機(jī)理和影響因素進(jìn)行分析,主要結(jié)論如下:(1)填土高度較低時(shí),隨著填土高度的增加,EPS板的密度越小,洞頂?shù)耐翂毫π遁d率越大。但隨著填土高度的增加,低密度的EPS板迅速硬化,無(wú)法繼續(xù)變形,而高密度的EPS板卻仍有變形富余量,可以繼續(xù)變形,持續(xù)發(fā)揮卸載作用。隨著填土高度的增加,EPS板厚度越大,洞頂垂直土壓力越小。但并不是無(wú)限制的增加EPS板厚度就對(duì)卸載有利。因?yàn)橹挥挟?dāng)EPS板屈服后,其功效才能得到充分體現(xiàn)。因此,應(yīng)根據(jù)填土高度、卸載目標(biāo)合理選擇EPS板的密度和厚度。(2)有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。證明了采用有限元數(shù)值模擬的方法研究高填方明洞EPS板卸載的可行性和準(zhǔn)確性。通過(guò)應(yīng)力云圖可以明顯看出,EPS板卸載后內(nèi)外土柱形成了明顯的“土拱效應(yīng)”,將內(nèi)土柱的土壓力通過(guò)土拱傳遞到外土柱及邊坡上,達(dá)到卸載的目的。(3)高填方明洞EPS板卸載的影響因素中,土壓力的分布規(guī)律與明洞結(jié)構(gòu)形式息息相關(guān);填料的性質(zhì)中粘聚力對(duì)土壓力幾乎無(wú)影響,而內(nèi)摩擦角的增大會(huì)導(dǎo)致洞頂土壓力減小;凈跨方式鋪設(shè)EPS板更加合理有效;不同填土高度對(duì)應(yīng)的最佳EPS板鋪設(shè)位置不同,因此,應(yīng)根據(jù)填土高度選擇合適的EPS板鋪設(shè)位置;在一定范圍內(nèi),明洞地基剛度的減小和側(cè)填土壓縮模量的增大都會(huì)導(dǎo)致洞頂土壓力系數(shù)減小,所以,適當(dāng)?shù)臏p小明洞地基剛度和增大側(cè)填土壓縮模量可以緩解明洞頂土壓力集中。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU432

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