高速铁路高桩板结构力学特性与合理型式研究
发布时间：2023-05-07 07:01
在岩溶地区修建高铁填方路基时,常采用岩溶注浆或传统桩板结构进行地基处理,但处理效果难以保证且工程投资巨大;在我国中东部平原区修建高铁填方路基时,常见地质条件差、缺乏合格填料而需远运情况,设计施工往往因填料费用高而采用“以桥代路”处理,导致我国高铁线路“桥隧比”居高不下。针对以上工程背景,本文研究出一种新型路基结构型式——高桩板结构,对其进行结构力学特性及合理型式研究,为高桩板结构在我国高速铁路的应用提供理论参考。本文广泛调研文献,归纳国内外桩板结构研究现状,总结了桩板结构的分类、力学特点和设计方法,结合传统桩板结构和桥梁刚架结构应用现状和评价标准,针对高桩板结构特点,研究其设计荷载和控制标准,对后续该结构的设计和计算提供一定指导。利用ABAQUS有限元软件,建立车辆-轨道-高桩板结构动力学模型,并对建模过程进行详细介绍。参考高速铁路桩板结构的设计参数,对高桩板结构几何参数进行了敏感性分析,得出各构件的合理设计参数。根据参数敏感性分析结果对贵南线试验段进行工程设计,针对工点最不利工况进行动静力学计算并与控制标准进行检算对比,结果表明,高桩板结构可以有效处理岩溶地区地基沉降问题,该工点设计...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 工程应用
1.2.2 设计理论及数值模拟研究
1.2.3 试验研究
1.2.4 存在问题
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 高桩板结构路基设计理论
2.1 桩板结构路基分类
2.2 桩板结构力学特点
2.3 桩板结构路基设计方法
2.3.1 容许应力法
2.3.2 概率极限状态法
2.4 桩板结构设计荷载
2.5 桩板结构体系简化
2.6 高桩板结构的控制标准研究
2.6.1 动力特性控制标准
2.6.2 承载板变形控制标准
2.6.3 桩基变形控制标准
2.7 小结
第3章 车辆-轨道-高桩板结构动力学模型
3.1 ABAQUS简介
3.2 动力学分析方法
3.3 车辆-轨道-高桩板结构动力分析模型介绍
3.3.1 车辆模型
3.3.2 无砟轨道模型
3.3.3 轮轨接触模型
3.3.4 高桩板结构
3.3.5 地基模型与本构关系
3.4 ABAQUS有限元软件建模过程
3.4.1 ABAQUS处理步骤
3.4.2 几何模型尺寸
3.4.3 材料属性
3.4.4 分析步与时间步长
3.4.5 相互作用
3.4.6 荷载施加
3.4.7 边界条件
3.4.8 网格划分
3.5 模型可靠性验证
3.6 小结
第4章 高桩板结构参数分析与工程设计
4.1 工点概况
4.2 高桩板结构参数敏感性分析
4.2.1 有无覆土对高桩板结构动响应的影响
4.2.2 承载板厚度对高桩板结构动响应的影响
4.2.3 桩径对高桩板结构动响应的影响
4.2.4 横向桩间距对高桩板结构动响应的影响
4.3 工程设计
4.3.1 路基面布置
4.3.2 结构设计方案
4.4 工点计算校核
4.4.1 结构自振频率
4.4.2 高桩板结构控制标准检算
4.5 小结
第5章 高桩板结构现场试验方案
5.1 测试断面
5.2 施工特殊荷载现场测试
5.3 原位激振试验
5.4 现场行车测试
5.5 长期监测试验
5.6 元器件布置
5.6.1 承载板元器件布置方案
5.6.2 托梁元器件布置方案
5.6.3 桩基元器件布置方案
5.7 主要元器件安装方法
5.7.1 钢筋计安装方法
5.7.2 应变计安装方法
5.7.3 应变花安装方法
5.7.4 静力水准仪安装方法
5.7.5 测斜仪安装方法
5.8 小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及主要科研工作
本文编号：3810516
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 工程应用
1.2.2 设计理论及数值模拟研究
1.2.3 试验研究
1.2.4 存在问题
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 高桩板结构路基设计理论
2.1 桩板结构路基分类
2.2 桩板结构力学特点
2.3 桩板结构路基设计方法
2.3.1 容许应力法
2.3.2 概率极限状态法
2.4 桩板结构设计荷载
2.5 桩板结构体系简化
2.6 高桩板结构的控制标准研究
2.6.1 动力特性控制标准
2.6.2 承载板变形控制标准
2.6.3 桩基变形控制标准
2.7 小结
第3章 车辆-轨道-高桩板结构动力学模型
3.1 ABAQUS简介
3.2 动力学分析方法
3.3 车辆-轨道-高桩板结构动力分析模型介绍
3.3.1 车辆模型
3.3.2 无砟轨道模型
3.3.3 轮轨接触模型
3.3.4 高桩板结构
3.3.5 地基模型与本构关系
3.4 ABAQUS有限元软件建模过程
3.4.1 ABAQUS处理步骤
3.4.2 几何模型尺寸
3.4.3 材料属性
3.4.4 分析步与时间步长
3.4.5 相互作用
3.4.6 荷载施加
3.4.7 边界条件
3.4.8 网格划分
3.5 模型可靠性验证
3.6 小结
第4章 高桩板结构参数分析与工程设计
4.1 工点概况
4.2 高桩板结构参数敏感性分析
4.2.1 有无覆土对高桩板结构动响应的影响
4.2.2 承载板厚度对高桩板结构动响应的影响
4.2.3 桩径对高桩板结构动响应的影响
4.2.4 横向桩间距对高桩板结构动响应的影响
4.3 工程设计
4.3.1 路基面布置
4.3.2 结构设计方案
4.4 工点计算校核
4.4.1 结构自振频率
4.4.2 高桩板结构控制标准检算
4.5 小结
第5章 高桩板结构现场试验方案
5.1 测试断面
5.2 施工特殊荷载现场测试
5.3 原位激振试验
5.4 现场行车测试
5.5 长期监测试验
5.6 元器件布置
5.6.1 承载板元器件布置方案
5.6.2 托梁元器件布置方案
5.6.3 桩基元器件布置方案
5.7 主要元器件安装方法
5.7.1 钢筋计安装方法
5.7.2 应变计安装方法
5.7.3 应变花安装方法
5.7.4 静力水准仪安装方法
5.7.5 测斜仪安装方法
5.8 小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及主要科研工作
本文编号：3810516
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3810516.html
