基于黃茂松提出的上海軟粘土不排水累積變形模型和累積孔壓模型,借助靜態(tài)和動(dòng)態(tài)有限差分法,對(duì)上海軟粘土地基的累積沉降進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果表明:累積沉降包含不排水累積變形和累積孔壓消散引起的變形2個(gè)部分,但前者是主要的;累積沉降隨時(shí)間先急劇增大,然后逐漸變緩;當(dāng)路堤高度小于1.5m時(shí),隨著路堤高度的減小,地基累積沉降增加很快;車(chē)載越大,累積沉降增大速度越快,超載0.2倍,累積沉降將增大44%,因此限制超載是減小累積沉降的關(guān)鍵;提出的軟粘土地基累積沉降預(yù)測(cè)公式能很好地反映路堤高度和車(chē)載的影響。

對(duì)于軟土地基上的低路堤來(lái)講,由于路堤高度較低,地基沉降占總沉降的絕大部分,故必須采取切實(shí)可行的處理、控制措施。

為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要,修建高速公路和高速鐵路已成為我國(guó)交通運(yùn)輸建設(shè)的主要任務(wù)。由于車(chē)輛軸重的增大和速度的提高,導(dǎo)致車(chē)輛荷載在路基結(jié)構(gòu)中的分布及傳遞特性發(fā)生變化,導(dǎo)致路基動(dòng)力響應(yīng)(動(dòng)變形、動(dòng)應(yīng)力及加速度等)發(fā)生了較大變化,其大小與分布關(guān)系到路基強(qiáng)度、

根據(jù)交通荷載的特性,應(yīng)用abaqus有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,將交通荷載作用下的公路路基簡(jiǎn)化為三維立體模型,采用擬靜力法來(lái)分析動(dòng)態(tài)的數(shù)值問(wèn)題,分別以靜荷載、移動(dòng)恒定荷載和正弦荷載的形式模擬交通荷載。從現(xiàn)有的彈塑性土體本構(gòu)關(guān)系入手,建立路基土有限元模型,通過(guò)模型參數(shù)的確定,對(duì)路基土在交通荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值分析和計(jì)算,從而得到了路基土在交通荷載作用下的動(dòng)力特性。結(jié)果表明,荷載沿道路平面方形的影響范圍為8~10m,沿路基深度方向?yàn)?~8m。移動(dòng)荷載作用下,道路結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)較靜荷載的有所增加,塑性應(yīng)變?cè)龇@著;正弦荷載作用下,道路結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)與移動(dòng)荷載的相比變化不大,且車(chē)速對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)影響不大。

本文采用有限差分軟件針對(duì)某一工程實(shí)例的粉土路基響應(yīng)特性進(jìn)行了模擬分析,得到了路基沉降、路表沉降規(guī)律以及剪切應(yīng)變?cè)隽康脑茍D,以便有針對(duì)性開(kāi)展相關(guān)理論研究工作。

交通動(dòng)荷載作用下粉土路基具有沉降變形過(guò)大等特點(diǎn),成為公路工程難題。依據(jù)工程實(shí)例,采用大型有限差分軟件flac~(3d)對(duì)某粉土路基進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析、得到了路基沉降云圖,路表沉降時(shí)程規(guī)律和剪切應(yīng)變?cè)隽吭茍D等。數(shù)值分析表明:動(dòng)荷載幅值為10kpa、20kpa,30kpa和40kpa時(shí),路基表面沉降位移分別為0.52cm、1.09cm、1.71cm和2.50cm,呈非線性增長(zhǎng):路基沉降分為瞬時(shí)沉降和動(dòng)力固結(jié)沉降,其中動(dòng)力固結(jié)沉降約占總沉降的一半左右,在公路工程中應(yīng)給予重視。

本文采用有限差分軟件針對(duì)某一工程實(shí)例的粉土路基響應(yīng)特性進(jìn)行了模擬分析,得到了路基沉降、路表沉降規(guī)律以及剪切應(yīng)變?cè)隽康脑茍D,以便有針對(duì)性開(kāi)展相關(guān)理論研究工作。

交通荷載作用下凍土路基動(dòng)力反應(yīng)分析——文中用abaqus商業(yè)有限元軟件建立了凍土路基數(shù)值模型，分析了在軌道交通荷載作用下，凍土路基動(dòng)力反應(yīng)沿深度方向變化規(guī)律，并研究了列車(chē)運(yùn)行速度和凍土負(fù)溫對(duì)路基動(dòng)力反應(yīng)的影響。

基于大量動(dòng)三軸試驗(yàn),針對(duì)濱海新區(qū)結(jié)構(gòu)性軟土,研究了其動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變、動(dòng)模量和阻尼比變化規(guī)律,并對(duì)振動(dòng)波型、加荷頻率以及固結(jié)應(yīng)力比等影響因素進(jìn)行了深入的研究,得出了如下的結(jié)論:振動(dòng)波型對(duì)于結(jié)構(gòu)性軟土的動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變類(lèi)型影響不大,但是最大動(dòng)彈模量edmax和動(dòng)剪切模量gdmax的相差可達(dá)2.5倍左右;結(jié)構(gòu)性軟土具有明顯的頻率效應(yīng)和門(mén)檻振動(dòng)頻率;半正弦波型條件下,當(dāng)圍壓小于結(jié)構(gòu)屈服壓力時(shí),最大動(dòng)彈模量ed隨固結(jié)比的增加而遞減,超過(guò)某一應(yīng)變幅值時(shí),最大動(dòng)彈模量ed將隨著固結(jié)比的增加而減小;偏壓狀態(tài)下,低應(yīng)變條件下固結(jié)比越大,阻尼比越大,當(dāng)應(yīng)變值超過(guò)0.004以后,隨應(yīng)變值的不斷增大,固結(jié)比越大,阻尼比反而越小。所得出的結(jié)論對(duì)工程應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

通過(guò)對(duì)天津?yàn)I海新區(qū)典型結(jié)構(gòu)性軟土進(jìn)行室內(nèi)循環(huán)三軸試驗(yàn),研究在交通荷載長(zhǎng)期作用下,結(jié)構(gòu)性淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的動(dòng)應(yīng)變發(fā)展情況;考慮不同的振動(dòng)波型、動(dòng)應(yīng)力頻率、動(dòng)應(yīng)力比以及固結(jié)狀態(tài)對(duì)動(dòng)應(yīng)力–動(dòng)應(yīng)變關(guān)系的影響,得到淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的臨界動(dòng)應(yīng)力比和動(dòng)應(yīng)力–動(dòng)應(yīng)變關(guān)系隨加載頻率、圍壓及固結(jié)狀態(tài)而變化的規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)性淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土存在一個(gè)臨界動(dòng)應(yīng)力比和一個(gè)振動(dòng)頻率門(mén)檻值;同時(shí),在半正弦波型條件下動(dòng)彈性模量和動(dòng)剪切模量隨固結(jié)壓力值的變化存在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

為了揭示交通荷載對(duì)低填道路下臥軟土地基的動(dòng)力影響規(guī)律,對(duì)軟土地基的動(dòng)孔隙水壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分析了不同上部路堤厚度和行車(chē)速度工況下地基孔隙水壓力的分布規(guī)律,并據(jù)此借助數(shù)值模擬對(duì)長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降進(jìn)行計(jì)算分析.結(jié)果表明:上部路堤結(jié)構(gòu)對(duì)交通荷載的動(dòng)力激勵(lì)具有消減作用,填筑厚度越小,下臥軟土地基的動(dòng)力響應(yīng)越明顯,且隨著深度的增加動(dòng)孔隙水壓力呈衰減趨勢(shì),長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降呈近似指數(shù)型非線性增長(zhǎng).

為了揭示交通荷載對(duì)低填道路下臥軟土地基的動(dòng)力影響規(guī)律,對(duì)軟土地基的動(dòng)孔隙水壓力進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,分析了不同上部路堤厚度和行車(chē)速度工況下地基孔隙水壓力的分布規(guī)律,并據(jù)此借助數(shù)值模擬對(duì)長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降進(jìn)行計(jì)算分析.結(jié)果表明：上部路堤結(jié)構(gòu)對(duì)交通荷載的動(dòng)力激勵(lì)具有消減作用,填筑厚度越小,下臥軟土地基的動(dòng)力響應(yīng)越明顯,且隨著深度的增加動(dòng)孔隙水壓力呈衰減趨勢(shì),長(zhǎng)期交通荷載作用下軟土地基的附加沉降呈近似指數(shù)型非線性增長(zhǎng).

長(zhǎng)江口防波堤在建造期間遭到了強(qiáng)熱帶風(fēng)暴的襲擊,致使一部分沉箱結(jié)構(gòu)或沉入土中1~5m,或偏移初始位置20m。本文通過(guò)動(dòng)三軸試驗(yàn)?zāi)M了波浪荷載作用下地基的變化情況,試驗(yàn)結(jié)果顯示,沉箱的過(guò)度沉陷和側(cè)移是由于強(qiáng)風(fēng)暴使得軟粘土強(qiáng)度弱化所引起的。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,提出了豎向排水聯(lián)合堆載預(yù)壓的方法來(lái)加固軟土地基,為證明該方法的有效性,在加固的軟土地基上對(duì)防波堤進(jìn)行了重建。重建后經(jīng)歷幾次強(qiáng)風(fēng)暴該防波堤無(wú)損壞跡象。

交通荷載作用下軟土地基沉降分析——對(duì)軟土地基在靜力荷載作用下的沉降特性，交通荷載作用下軟土的動(dòng)力特性以及交通荷載作用下軟土地基的沉降組成進(jìn)行了分析，對(duì)工程實(shí)際有一定的借鑒作用。

對(duì)軟土地基在靜力荷載作用下的沉降特性,交通荷載作用下軟土的動(dòng)力特性以及交通荷載作用下軟土地基的沉降組成進(jìn)行了分析,對(duì)工程實(shí)際有一定的借鑒作用。

文中依托泗許高速安徽段工程實(shí)例,對(duì)波紋板拱橋的應(yīng)變特征進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,得出了其在車(chē)輛荷載作用下切向應(yīng)變變化規(guī)律.結(jié)果表明,在低路堤荷載作用下,拱橋8/8跨位置的切向應(yīng)變情況較其他位置不同,應(yīng)進(jìn)行特殊考慮.

交通荷載下路基土動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變累積的特性

本文主要針對(duì)受循環(huán)荷載作用影響,而致使軟土動(dòng)力特性出現(xiàn)的各種變化進(jìn)行分析,并以云南某地區(qū)的軟土作為本次研究的對(duì)象,展開(kāi)動(dòng)三軸試驗(yàn),結(jié)果表明,該地區(qū)軟土的結(jié)構(gòu)性十分顯著,在(εd-lgn)曲線存在應(yīng)變轉(zhuǎn)折點(diǎn),且在此轉(zhuǎn)折點(diǎn)之上土地開(kāi)始明顯變形。而動(dòng)強(qiáng)度則隨著固結(jié)圍壓的上漲而不斷擴(kuò)大,希望本次試驗(yàn)研究可以為相關(guān)領(lǐng)域提供一些有效的參考意見(jiàn)。

對(duì)2組紅層泥質(zhì)粉砂巖在mts815flextestgt巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行單軸4級(jí)循環(huán)加卸載試驗(yàn)。試驗(yàn)加載波形采用正弦波,頻率3hz,循環(huán)應(yīng)力幅值小于其平均抗壓強(qiáng)度,單級(jí)應(yīng)力幅值為30個(gè)振動(dòng)循環(huán),得到動(dòng)彈性模量和阻尼比隨動(dòng)應(yīng)變的變化規(guī)律。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),泥質(zhì)粉砂巖在循環(huán)荷載作用下的加卸載應(yīng)力–應(yīng)變曲線并不重合,而是形成一個(gè)封閉的滯回環(huán),動(dòng)應(yīng)變相位始終滯后于動(dòng)應(yīng)力相位;滯回環(huán)在荷載反轉(zhuǎn)處并非橢圓形,而是尖葉狀,在該處巖石的塑性變形小,彈性變形響應(yīng)迅速。隨動(dòng)應(yīng)力幅值增加,泥質(zhì)粉砂巖的動(dòng)應(yīng)變?cè)黾?動(dòng)彈性模量隨動(dòng)應(yīng)變?cè)黾泳€性遞減,而阻尼比則線性遞增。得到2組泥質(zhì)粉砂巖的平均動(dòng)彈性模量和阻尼比與動(dòng)應(yīng)變的相關(guān)表達(dá)式,其相關(guān)系數(shù)的平方r2均超過(guò)98%。巖石的不可逆塑性變形隨動(dòng)應(yīng)變?cè)黾佣龃?同時(shí)由循環(huán)荷載引起的損傷變形也逐漸增加。

以大范圍的擾動(dòng)巖土體區(qū)域的工程建設(shè)為研究背景,通過(guò)物理模擬試驗(yàn)研究,得出了循環(huán)荷載作用下擾動(dòng)巖土體地表任意點(diǎn)的沉降變形曲線,并對(duì)其固結(jié)沉降特性進(jìn)行了分析.

路基填料的變形特性直接關(guān)系到路基沉降和路基邊坡坡度的選取,通過(guò)路基土在重復(fù)荷載作用下的室內(nèi)實(shí)驗(yàn),研究了路基土的累積變形隨含水率、壓實(shí)度,循環(huán)荷載、固結(jié)應(yīng)力變化的規(guī)律。所有試驗(yàn)均在高壓固結(jié)儀上完成,相關(guān)研究及分析成果為研究高速公路路基沉降特性提供了有力的依據(jù)。

文中通過(guò)離心模型試驗(yàn)對(duì)比分析低路堤下涵洞構(gòu)筑物下部軟土采用水泥攪拌樁復(fù)合地基和天然地基兩種工況下路基的縱向差異變化情況。由試驗(yàn)知：低路堤路段下,小型構(gòu)筑物底部采用水泥攪拌樁復(fù)合地基會(huì)提高路基承載力,但優(yōu)化低路堤路基差異沉降作用并不明顯,反而天然地基下小型構(gòu)筑物可與一般路基協(xié)調(diào)沉降。