公路加宽中不均沉降防治措施的数值模拟

摘要

本文借助通用有限元分析软件，发展了一套路堤—路基体系的弹塑性总应力分析和有效应力分析方法。 本文首先简要综述了国内外研究公路加宽不均匀沉降和公路工程数值仿真的进展。接着，结合总体技术路线，阐述了本文数值模拟计算方法的原理，着重叙述Drucker-Prager屈服准则、增量初应力法、德鲁克屈服蠕变准则和多孔介质理论，简介了所使用的有限元分析通用软件，所采用的单元，处理边界条件采用的无限单元等。同时，还论及施工过程模拟、土工格栅的模拟等问题。 通过哈同路上的7个试验路段地下水埋藏深和浅两种类型的两个典型剖面的数值模拟结果，分析沉降和横向变形的分布，孔隙水压力的数值和发展过程，说明了本文方法的可用性。 本文最后还通过对比说明了地下水埋藏条件对沉降的影响。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的背景及研究目的、意义

1.1.1土工合成材料在公路改造中的作用机理

1.1.2二灰土填筑在公路改造中的作用机理

1.1.3数值仿真的作用

1.2研究现状

1.2.1不均匀沉降产生的原因及防治措施

1.2.2公路加宽中新旧路堤不均沉降的数值仿真研究

1.2.3课题研究进展和进度安排

1.3本文主要的研究内容

1.4章节安排

第2章路堤和路基土弹塑性本构与数值分析

2.1前言

2.2路堤和路基土弹塑性本构和增量初应力法

2.2.1弹性阶段的应力、应变关系

2.2.2塑性屈服准则

2.2.3弹塑性阶段的应力、应变关系

2.2.4增量初应力法

2.2.5应变硬化和应变软化

2.2.6屈服蠕变定律

2.3多孔介质理论

2.4有限元数值模拟

2.4.1有限元分析软件简介

2.4.2试验路段典型剖面及单元选择

2.4.3线性无限单元

2.4.4土工格栅的模拟

2.4.5施工过程的模拟

2.5本章小结

第3章七个试验路段数值模拟结果

3.1第一组试验路段的模拟结果

3.2第二组试验路段的模拟结果

3.3本章小结

第4章影响公路加宽不均匀沉降因素的模拟分析

4.1二灰土填筑对不均匀沉降的影响

4.2铺设土工格栅对不均匀沉降的影响

4.2.1铺设土工格栅对不均匀沉降的影响

4.2.2土工格栅铺埋位置对不均匀沉降的影响

4.2.3土工格栅材料参数对不均匀沉降的影响

4.2.4土工格栅厚度对不均匀沉降的影响

4.3地下水埋藏条件对不均匀沉降的影响

4.4本章小结

结论

参考文献

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致谢