交通荷载下软土路基的动力响应分析

【摘要】：随着我国经济的快速发展,基础设施的建设也蓬勃发展。其中公路、铁路、机场和大坝的工程非常普遍。由于我国很多地区都有分布很广的软土。这样,在软土地基上修建道路,铁路和机场就遇到了交通荷载作用下道路等的沉降计算问题。这也是工程界和学术界都普遍关心的问题。由于软土的强度很低,压缩性高,透水性很小,而且还存在流变性,使得筑路工程技术变得困难和复杂。从已建软土路基上高速公路运行情况来看,工后沉降普遍较大。 本文首先介绍了交通荷载作用下软土路基动力响应的研究背景以及该问题的研究对象和主要内容,然后概述了交通荷载作用下路基动力响应的研究目的和意义,最后综述了该问题的研究现状。 总结了在研究交通荷载作用下路基动力响应问题的一些基本理论和方法。其中包括软土的本构关系,交通荷载特性模拟和有限元分析动力问题的一些基本概念和内容。 根据交通荷载的特性以及模拟实现问题,将分别采用半波正弦荷载和移动恒载来模拟交通荷载。将研究的问题简化为平面应变问题,分别采用线弹性和弹塑性土体本构关系,应用有限单元法来分析路基在交通荷载作用下的动力响应。具体内容如下: 1.将一定范围内的路基纵断面为研究对象。首先,由均布动力荷载作用在弹性半空间地基的一维变形解析解和在相同条件下数值解进行比较,从而验证了本文理论推导和正确性和计算模型及计算方法的合理性。然后分析了交通荷载作用下半空间路基的动力响应及其分布规律。 2.研究和分析了交通荷载下道路和软土路基的动力响应及其分布规律。并且讨论了荷载因素,道路和软土路基的相关参数对路基的动力响应的影响。 3.研究和分析了交通荷载下道路和复合地基的动力响应及其分布规律。并且讨论了荷载因素,道路和软土路基的相关参数对路基的动力响应的影响。