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《西安建筑科技大学》 2017年
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高填方路堤桩—网复合地基数值模拟分析及应用研究

付广新  
【摘要】:桩-网复合地基具有水平向增强体复合地基及竖直向增强体复合地基两类单一型复合地基的长处,对加固软土地基具有独特的优势。但是,桩-网复合地基因为其荷载传递规律及变形机理的复杂性,研究理论严重落后于工程实践,尚未形成完善的设计理论和计算方法。本文以在建商合杭高速铁路巢湖东站区间软基路堤工程为背景,对客运专线高填方路堤桩-网复合地基性能特性进行了系统的数值模拟分析和现场监测研究,主要工作和取得的成果如下:(1)针对既定参数条件下的桩-网路基随时间的变形特性及受力特性进行了系统的数值模拟分析,确定了桩-网路基变形和桩-网结构中桩的受力特性。研究表明,在路基堆载预压期间,6个月堆载预压时长为路基沉降增加幅度临界值,此后路基沉降变化较小;桩身轴力变化呈“两头小,中间大”形状,且桩身不同位置轴力随时间变化较小。(2)基于桩-网路基变形及受力特性的数值分析,研究了桩-网复合地基特性参数的影响因素,确定了高填方路堤桩-网复合地基性能优化的桩间距离、桩帽尺寸和桩身刚度三要素。(3)采用MIDAS GTS数值分析软件,建立堆载预压下和运营期时间范围内多种不同参数情况下的三维桩-网复合地基模型,详细分析了桩-网复合地基的力学性状和变形性状形成过程;探讨了桩-网复合地基中不同桩距、桩帽尺寸和桩体模量等对路提变形及受力特性的影响变化规律。(4)基于数值模拟分析推荐了商合杭高速铁路巢湖东站桩-网复合地基参数,指导了工程的设计和施工。跟踪施工进行的现场监测分析表明,计算结果与实测结果基本吻合,验证了本文推荐方案的合理、可行性。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U213.1

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