發(fā)布時(shí)間：2020-07-04 10:29

【摘要】：樁板式路基是近些年提出的一種新型路基結(jié)構(gòu),它同時(shí)具有地基處理和路基結(jié)構(gòu)兩種功能,主要由鋼筋混凝土的樁基、橋面板(或承臺(tái)板)、樁板接頭等部分組成。相比土質(zhì)路基,具有工后沉降小,整體剛度大和平順性高的優(yōu)點(diǎn)。由于橋面板和樁板接頭結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,傳統(tǒng)建模策略變得不再適用于該路基的結(jié)構(gòu)特性分析,于是多尺度建模就成為了更優(yōu)的建模選擇。本文以樁板式路基作為研究對(duì)象,基于多尺度有限元方法,建立路基實(shí)體精細(xì)化模型。根據(jù)相應(yīng)的簡(jiǎn)化模型和工況挑選出合適的多尺度連接方法后將其應(yīng)用在不同類別的多尺度模型中,縱向?qū)Ρ雀鱾�(gè)模型橋面板和樁板接頭的靜力受力特性以及整體模型的動(dòng)力特性和彈性穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果的差異,并將實(shí)體精細(xì)化模型的計(jì)算結(jié)果作為對(duì)比基準(zhǔn),比選出最合適的多尺度建模方法。本文的主要研究工作和結(jié)論如下:1.闡述各種多尺度連接方法的連接原理,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙建立聯(lián)長(zhǎng)為54m的路基實(shí)體精細(xì)化模型。按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)截取相應(yīng)簡(jiǎn)化模型做不同類別多尺度連接方法的比選�；诳刂谱兞康乃枷�,對(duì)比同種工況下應(yīng)用不同類多尺度連接方法時(shí),幾種簡(jiǎn)化模型多尺度連接界面的應(yīng)力、位移及順橋向各截面的最大等效應(yīng)力。以實(shí)體精細(xì)化模型作為對(duì)比基準(zhǔn),最終挑選出各工況下誤差最小的CERIG方法作為最合理的多尺度連接方法。2.在標(biāo)準(zhǔn)組合工況作用下,判斷結(jié)構(gòu)局部受力情況,相應(yīng)地簡(jiǎn)化實(shí)體精細(xì)化模型,保留荷載作用最集中的實(shí)體單元部分,其余用板殼單元或梁桿單元來做替換,分別建立實(shí)體單元—板殼單元、實(shí)體單元—梁?jiǎn)卧�、板殼單元—梁�(jiǎn)卧N不同尺度的有限元模型,在各種多尺度模型上應(yīng)用最優(yōu)多尺度連接方法CERIG連接不同類單元。3.采用已建立的幾種多尺度有限元模型,分析正常使用極限狀態(tài)下各個(gè)模型局部橋面板和接樁結(jié)構(gòu)的受力特性,分別與實(shí)體精細(xì)化模型對(duì)比,分析差異,選出局部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果最為接近實(shí)體精細(xì)化模型的多尺度有限元模型;然后提取整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力位移計(jì)算結(jié)果,判斷局部結(jié)構(gòu)分析中的最優(yōu)模型是否同樣是整體結(jié)構(gòu)分析時(shí)的最優(yōu)模型,對(duì)比幾種模型的計(jì)算誤差,分析誤差原因。4.對(duì)幾種有限元模型做進(jìn)一步的模態(tài)分析和線彈性穩(wěn)定分析,判斷上述優(yōu)選模型在動(dòng)力計(jì)算和穩(wěn)定性分析中的適用性。最終比選出既能保證路基結(jié)構(gòu)計(jì)算精度,又能提高路基結(jié)構(gòu)計(jì)算效率的最優(yōu)多尺度有限元模型。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U416.1
【圖文】：

一種解決該問題的有效方法�；诮Y(jié)構(gòu)多尺度理論，本文采用不同類別的多尺度方法分別對(duì)樁板式路基行不同尺度的有限元建模，并分析計(jì)算了不同路基多尺度有限元模型的受力特比選出了一種兼顧模型計(jì)算精度與計(jì)算效率的多尺度建模方案，能為以后這類板式路基結(jié)構(gòu)的建模計(jì)算提供一定的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。1.2 樁板式路基概述樁板結(jié)構(gòu)目前在鐵路領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，主要有如下 3 種形式：(1)結(jié)構(gòu)由樁鋼筋混凝土板以及路基土體三部分組成[5]，板位于路基表面并與樁固結(jié)，軌道結(jié)直接作用在板上；(2)結(jié)構(gòu)由樁、托梁、鋼筋混凝土板，以及路基土體四部分組成具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)為先通過托梁橫向連接樁基，其上再與板相連，軌道結(jié)構(gòu)直接作在板上；在板中位置處，樁板為固結(jié)，在板端位置處，樁板為搭接；(3)結(jié)構(gòu)由樁鋼筋混凝土板及路基土體三部分組成，具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)是樁頂位于路基土體中，工時(shí)先在樁頂鋪一定厚度的碎石墊層，再放置鋼筋混凝土板，然后再填筑剩余堤填料，最后進(jìn)行軌道結(jié)構(gòu)施工[6]。

第二章 結(jié)構(gòu)多尺度模擬方法及相應(yīng)計(jì)算理論國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀內(nèi)才興起對(duì)“樁—板結(jié)構(gòu)”的研究熱潮，但蘭是較早應(yīng)用到樁板結(jié)構(gòu)路基的國(guó)家[7]。20 世的 Ermanninsuo 地區(qū)，Turku．Toijala 鐵路線要有效控制沉降，同時(shí)滿足列車對(duì)運(yùn)行速度的 的樁板結(jié)構(gòu)。不幸的是，這段鐵路在 2004 年40m，最嚴(yán)重的地方軌道下沉了 0.40m。塌陷的重修，措施是用了更長(zhǎng)的樁和更大的板，然后支承梁，并用鋼筋混凝土樁進(jìn)行支承[5]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2741007