邻近营运线高速铁路泡沫轻质土帮宽路基变形特性数值模拟研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangjianke
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,我国在繁忙高速铁路营运状态下进行路基增建方面技术研究较少。传统高速铁路帮宽路基本体常采取土质改良AB组料、同既有线路基砾石类或级配混合填料,此类填料重度大,对地基承载力要求高,在高填方路基工程中将大幅增加既有线旁侧偏压荷载,易造成路基产生明显不均匀沉降,危害列车行驶安全。我国于2002年引进并发展了泡沫轻质土技术,其材料具轻质高强、自立性优良、可泵送等特点,目前已广泛应用于道路加宽、软基及冻土处理等领域并取得良好效益。将泡沫轻质土用于高速铁路帮宽路基工程,可充分发挥其材料性能优势,降低既有路基因新路基偏压作用而产生的不均匀沉降。相比公路,高速铁路路基填筑高度常较大,结构型更为复杂,平顺性要求更严格。当前仅少数学者对泡沫轻质土在铁路路基工程中应用进行研究,相关研究成果尚少,且现有成果难以直接用于解决高速铁路路基帮宽工程难题。因此,为确保施工质量及安全性,新老路基变形特性是高速铁路帮宽路基工程必须考虑的问题。本文首先查阅了大量国内外有关泡沫轻质土研究文献,从物理性能、力学特点及质量控制方面进行系统综述;并依托实际工程,采用数值计算结合施工监测手段,研究分析了高速铁路帮宽路基本体采用泡沫轻质土填料时路基变形特性及相比采用常规AB料时其显著优越性;最后基于数值计算,对高速铁路帮宽路基主要变形影响因素进行计算分析。具体研究内容如下:(1)泡沫轻质土材料性能综述:经查阅国内外研究成果及文献,对泡沫轻质土材料性能进行系统综述,包括对材料物理属性(表观、密度)、力学性能(本构关系、强度等)与耐久性(抗渗性、抗冻融、抗疲劳等)特点综述总结,并对高速铁路泡沫轻质土帮宽路基工程的质量控制要点进行说明。(2)高速铁路泡沫轻质土帮宽路基变形特性数值计算:依托实际工程,运用有限差分软件FLAC 3D,分析研究在邻近线营运状态下,帮宽路基本体分别采用常规AB组填料与泡沫轻质土两种填料时,新路基基底沉降、既有线路床沉降及挡墙侧移3种变形规特性律;进一步运用有限元软件ANSYS计算分析列车作用下路床沉降变形特性。(3)泡沫轻质土沉降、附加应力分析研究:在最大填筑高度断面埋设DCM沉降监测设备与土压力盒,定时采集不同监测断面下帮宽路基基底沉降及土压力数据,通过分析监测值与填筑高度及时间关系曲线,研究泡沫轻质土帮宽路基填筑过程路基变形、压力值变化规律特性。(4)高速铁路帮宽路基变形影响因素分析:基于数值模拟手段,对不同桩径、桩距及挡墙厚度参数下帮宽路基基底沉降、既有线路床沉降及挡墙侧移3种变形进行计算分析,研究总结各参数对3种变形的影响规律及其敏感性。
其他文献
近年来,功能性薄膜材料因其在物质分离、功能半导体、响应驱动器、柔性电子器件等方面广阔的应用而受到人们普遍关注。然而对于大多数传统简单物理混合的聚甲基丙烯酸酯类复合薄膜材料,其实际应用通常受到功能单一的限制。鉴于高分子聚合物材料良好的理化性质和易于加工等优点,将功能性材料与聚合物薄膜交联复合已被认为是结合这两种优点的有效方法,为实现多功能膜的制备与应用提供了一种高效率和有前途的策略。为此,利用可溶解
飞机氧气系统在充氧过程中,充氧阀门内部的阀头材料与阀体不断接触分离,同时与高速气流产生摩擦,会使其表面产生大量静电,充氧阀头大多为电阻率较高的高分子绝缘材料,产生静电后电荷会快速积累而不易消散,当积累到一定程度时会引发放电,在高压纯氧环境下,材料的燃烧特性会发生改变,充氧阀头极有可能因静电放电而导致引燃,进而发生飞机燃爆事故。因此,为有效预防、控制此类事故,需研究阀头材料在充氧环境下静电放电引燃特
桥墩局部冲刷是指行进水流受桥墩的阻水作用,产生不同的水流结构,使桥墩附近的泥沙起动或者流失的过程,被认为是桥梁水毁的主要因素之一。关于桥墩局部冲刷的研究,现有成果往往综合了多种水流结构,分析水流间的耦合作用效果,而对水流结构的自身特性研究成果较少。本文从下降水流自身的特性研究出发,对下降水流的作用特征进行研究,分析了下降水流在桥墩局部冲刷中的作用机理,讨论了下降水流与其他水流结构的耦合关系,完善了
随着全球城市化进程不断加快,城市基础设施大量修建,地下资源过度开采,城市地面沉降现象日益严重。地面沉降对建筑物和生产设施造成了严重破坏,不利于城市建设和资源的勘测开发,对人民生命财产安全造成了重大危害。传统的形变监测和水准测量方法虽然精度较高,但只适用于小范围内点和直线的测量,无法有效监测大范围区域。近年来,合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture
目的关节盘前移位是最常见的颞下颌关节紊乱综合征之一,它与关节区域的生物力学环境息息相关。形态学特征可以直观地反映关节各部分的相对位置关系,便于深入了解关节区的生物力学情况。为研究可复性关节盘前移位患者与正常人之间的颞下颌关节的形态学差异,以及咬合板治疗对关节形态的改变情况,对治疗前/后的患者以及正常人的颞下颌关节进行了形态学分析。方法选取30位可复性关节盘前移位患者以及10位无症状受试者,通
期刊
随着航空航天技术的不断发展,对于高温钛合金的需求越来越大。Ti55合金一种近α型两相钛合金,比强度高、密度低、耐高温而广泛应用于航空航天领域。Ti55钛合金是我国自主研发的近α型钛合金,添加了稀土元素Nd,具有良好的强度、抗蠕变性能和热稳定性能,能在550℃下长期服役。钛合金属于室温下难成形金属,且钛合金板材在冷冲压成形时易开裂、需要较大的成形力;且由于其高强度、低弹性模量而导致的高弹性回复,从而
对于大型重要桥梁来说,结构有限元模型是对其进行复杂响应分析、结构安全状态评估和长期健康监测的重要依据,因此建立一个准确和有效的基准有限元模型非常重要。大跨度混合梁斜拉桥基准有限元模型应该是经过现场静动载试验验证了的,能够精确、全面反映桥梁结构真实静动力学特性的完整空间有限元模型。本文以池州长江公路大桥—主跨828m的双塔非对称混合梁斜拉桥为工程背景,首先基于施工设计图纸建立了该桥初始有限元模型,然
根式基础是一种新型的异形桩基础,能够有效提升桩基础的极限承载力,减少基础沉降,目前已经应用于望东长江大桥、池州长江大桥等实际工程中。由于根式基础普遍为大直径桩,极限承载力较高,普通的桩基检测手段难以检测其极限承载力,因此工程上采用自平衡法进行检测。本文通过数值模拟和室内模型试验,针对自平衡转换中根键的转换系数,对根式基础极限承载力的自平衡转换法进行分析研究,并提出根式基础修正的双曲线模型,对根式基
对于服役期的桥梁结构来说,时变索力识别是进行斜拉桥拉索极限状态安全评定和疲劳累积损伤评价的基础。传统基于振动法的索力测试方法无法对变化的索力进行实时识别,基于此,本文采用基于广义S变换传递比方法,并将该方法应用于时变索力识别中,从而为时变索力识别提供了新的思路。本文主要内容包括:首先讨论了不同参数选择对于改进的S变换窗函数的影响,并针对所采用的双参数广义S变换给出了基于聚集度准则的参数优化方法。与
本文以混合层型粘土累托石为载体,采用等体积浸渍法、共沉淀法、原位生长法和水热法制备锰基累托石催化剂,探究了制备方法和制备参数(前驱体、煅烧温度和料液比等)对催化剂结构的影响,具体研究内容如下:采取等体积浸渍法、共沉淀法和原位生长法制备Mn/REC催化剂,在确定最优负载量为10 wt%的情况下,比较不同制备方法对催化剂催化活性的影响并探究了催化剂载体与活性组分协同作用本质。从催化剂的活性测试结果可以