土工格网处理肋板式桥台桥头跳车稳定性及机理研究

摘要

该文提出了利用土工格网处理肋板式桥台桥头跳车的方法.结合广东韶关的课题研究,完成常规土工试验,并根据填土-加筋界面性能试验的研究结果,得到桥台填土、土工格网以及其相互作用的非线性有限元力学计算参数.为了验证土工格网的处理效果以及理论计算的结果,还对施工现场进行一系列观测工作,得到相关的研究数据.该文先利用改进的水平层方法推导了填土土压力的计算公式,然后在此基础上研究了桥台锥坡与台背加筋填土体系的稳定性问题,考虑到施工的实际不同情况,还引入了土坡的楔体稳定分析法计算了不同桥台锥坡坡脚下的锥坡-台背填土体系的稳定系数.从平面应力状态出发,建立了填土、格网和界面体系的弹性非线性有限元计算模型,并利用PowerStation界面编制的计算机程序进行计算,得到了试验桥台填土、格网单元以及界面单元的应力应变数值与分布规律.经过比较,理论计算结果与实测结果比较吻合,并表明在填土中铺土工格网能减少桥头处的差异沉降,制止桥头跳车的发生.论文最后对土压力的现场与模型试验验证方法提出了建议,并对后续研究提出了假设.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1桥头跳车问题的国内外研究现状及工程对策

1.2肋板式桥台的特点及土工格网处理桥头跳车的原理

1.3本研究的工程背景以及主要工作

第二章加筋土的原材料试验及施工现场检测

2.1试验桥台的设计参数及填土的物理力学指标

2.2土工格网物理力学指标及填土-土工格网界面摩擦性能

2.3试验桥台的现场检测

第三章台背填土侧向土压力计算

3.1土压力计算方法概述

3.2肋板式桥台填土土压力的求解

3.3破裂面为弧面时的土压力计算

3.4台背填土压力及其影响因素分析

第四章土工格网与填土结构稳定性分析

4.1内部稳定性分析

4.2外部稳定性分析

4.3试验桥台稳定性计算

第五章桥台填土加筋体系的非线性有限元分析

5.1非线性有限元分析的基本方法

5.2台背加筋结构的有限元网格划分

5.3土工格网与填土作用机理分析

第六章主要成果与进一步研究设想

6.1研究成果

6.2进一步研究内容

致谢

参考文献

附录A攻读硕士学位期间完成的课题及发表论文

附录B试验桥台设计图纸