土工格室柔性搭板作用性状计算机仿真研究

来源 :石家庄铁道学院 石家庄铁道大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mcdonaldz
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沥青水泥混凝土路面早期破损、路基不均匀沉降、桥头跳车统称为公路工程“三大质量通病”。随着我国高等级公路的迅速发展,桥头跳车现象较为普遍。桥头跳车的存在,轻则使车辆通过时产生跳动和冲击,对桥梁和路面造成附加冲击,并使司乘人员感到颠簸不适;严重的桥头跳车现象,不仅使行车的不舒适感大为增加,车速大幅度减低,甚至导致车辆失控而发生交通事故。同时,对桥头路面的维修养护不仅花费了大量的人力、物力和财力,而且也产生了不良的社会影响。产生桥头跳车的原因是多方面的,很难根除。目前处理桥头跳车的方法很多,各有利弊。其中较多使用的是混凝土刚性搭板法,其在防止桥头跳车方面取得了较大的进步,但有明显的不足之处,造成了一些新的病害,人们迫切需要寻求一种解决桥头跳车现象的新技术。 土工格室(Geocell)是20世纪80年代出现的一种新型特种土工合成材料,具有良好的工程特性,用途广泛,其为三维网状结构,相比平面的土工格栅而言,具有更好的加筋效果,可形成具有一定刚度的土工格室结构层。 针对桥头跳车现象,本文基于分析土工格栅加筋机理的基础上,利用有限元数值分析方法,对由土工格室加筋构成的柔性搭板处治桥头跳车进行了技术研究。运用自动动态增量非线性分析软件ADINA,通过调整地基刚度(用不同的地基沉降量表示)来模拟不同的地基条件,分析了不同地基条件下的桥头路基的应力和位移变化规律,研究了土工格室柔性搭板在处治桥头跳车中的作用性状。通过分析路基填料类型,土工格室柔性搭板长度、土工格室高度(模量)、土工格室搭板层数、竖向间距等工程因素对路基沉降的影响,得出了一些有指导意义的设计参数,从而优化了设计。结合河北省青银高速公路实际工程进行了现场试验,并对理论分析进行验证,表明利用有限元分析土工格室柔性搭板技术的可行性。最后,总结了土工格室柔性搭板的施工技术和质量控制措施。
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