基于改进有限元模型的桩承式加筋路堤土拱效应研究

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1、分类号学号M201573171学校代码10487密级硕士学位论文基于改进有限元模型的桩承式加筋路堤土拱效应研究学位申请人:谢亚杰学科专业：建筑与土木工程指导教师：苗雨教授答辩日期：2017年5月22日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonSoilArchingEffectofPileSupportedReinforcedEmbankmentBa

2、sedonModifiedFiniteElementModelCandidate:XieYajieMajor:ArchitecturalandcivilengineeringSupervisor:Prof.MiaoYuHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2017万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其

3、他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本

4、论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着国民经济的高速发展，我国高速公路和铁路等工程的建设方兴日盛，而这些工程的建设难免会遇到软土地基。在软土地基上直接进行工程建设难以保证其稳定性和沉降要求。桩承式加筋路堤是近年来应用较为广泛的新型地基处理技术，但是桩承式加筋路堤的工作机理非常复杂，土拱效应是桩承式加筋路荷载传递机理的重要组成部分。目前对于桩承式加筋路堤土拱效应的研究还存在不足之处，基于现场试验的研究

5、相对较少，数值模型研究有待进一步深入。因此，本文对桩承式加筋路堤已有研究成果进行综述并对比分析了常用的土拱效应理论计算方法。在此基础上，本文主要开展工作如下：(1)依托鄂州市吴楚大道桩承式加筋路堤工程开展现场试验，选择试验段典型剖面在桩间土和桩顶上布置土压力盒等试验装置。然后，提出改进的有限元模型，此模型忽略桩体的压缩，约束桩顶上路堤土体底部的竖向位移，把桩间土简化为离散的弹簧单元，用弹簧模拟桩间土特性。(2)将改进有限元模型计算结果分别与本文现场试验及费康室内模型试验的结果进行对比，验证了模型的

6、正确性，然后利用改进模型的计算结果，研究了路堤土拱的形成过程及路堤填土应力场和位移场的分布规律，确定了路堤中等沉面的高度以及实际土拱效应的影响高度。(3)通过调整数值模型的计算参数，研究了路堤高度、桩间距、加筋体、桩间软土性质及路堤填土性质等因素对路堤沉降特性、桩体荷载分担比及桩土应力比的影响规律。结果表明，桩间距和路堤高度的相互关系决定了路堤表面是否会出现差异沉降，加筋体的铺设和路堤填土性质的提高都有助于土拱效应的增强，桩间软土性质对等沉面高度和土拱效应均有一定的影响，可供工程设计参考。关键词：

7、现场试验改进有限元模型土拱效应等沉面高度桩土应力比I万方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofnationaleconomy,theconstructionofChina'shighwaysandrailwaysisintheascendant,duringwhichtheconstructionoftheseprojectsinevitablyencountersoftsoilfoundation.Itisdifficulttoguaran

8、teethestabilityandsettlementoftheprojectonthesoftsoilfoundationdirectly.Inrecentyears,thepile-supportedembankmentisanewtypeoffoundationtreatmenttechnology.However,theworkingmechanismofthepile-supportedembankmentisverycomplicated.Thesoilarching