路桥过渡段路基修筑技术数值仿真与优化VIP免费

西部交通建设科技项目合同编号：200131881259路桥过渡段路基修筑技术研究报告简本长安大学二ΟΟ五年二月路桥过渡段路基修筑技术研究报告·简本·11项目背景国外针对桥头跳车病害所造成的巨大养护和维修费用，及其所引起的不良社会反映，通过对大量桥头跳车病害的调查，提出了一些预防措施。发达国家由于高速公路起步早，现有的方法主要是补救维修。同时，由于其高速公路的路堤填土高度较低，通道数量较少，且施工周期较长，所产生的工后沉降较小，相应产生的危害就小，处治的思路与处治费用就会大不一样。国内也开展了很多这方面的研究工作，提出了一些处治方法，并在工程中积极推广应用。但有些方法处治机理不清，治标不治本，故有成功的案例，也不乏失效的报道。究其原因，主要是没有进行系统的研究，对处治方法的作用机理和适应性没有搞清楚，即使立题研究，也往往投入较少，只有宏观调查资料，而缺少试验分析结果，现场测试分析较少。因此，方法的推广应用就必然受到限制。当然，高速公路的建设实践，也积累了不少经验，总结出一些很有效的处治手段，因此，对这些问题开展深入系统的研究，对于保证高速公路车辆的交通安全和舒适行驶，提高高速公路的社会效益、降低已建高速公路的养护维修费用、改善待建高速公路的质量都具有十分重要的意义。2项目研究内容2.1主要内容(1)路桥过渡段路基下地基沉降与沉降模拟试验系统研制(2)车辆振动与冲击荷载作用性状与动载模拟系统研制(3)路桥过渡段路基处治技术的适应性与作用机理研究(4)路桥过渡段路基填土动力特性与相关参数研究(5)路桥过渡段路基处治技术的仿真与优化(6)路桥过渡段路基设计与计算方法研究路桥过渡段路基修筑技术研究报告·简本·2(7)路桥过渡段路基施工工艺与质量控制体系研究(8)路桥过渡段路基病害治理的适应性研究2.2关键技术(1)研制地基沉降模拟试验台(2)研制车辆动载模拟加载系统(3)数值仿真分析的有效性2.3采取的技术路线数值仿真与优化调研与资料收集动荷作用频度与作用强度地基沉降特征分析车辆动载模拟系统地基沉降模拟试验系统制定大比尺模型试验方案专家审议模型试验研究填土动力特性与相关参数研究设计与计算方法，施工工艺和质量控制体系实体工程病害治理适应性研究路桥过渡段路基修筑技术研究报告·简本·33主要结论针对目前高等级公路路桥过渡段桥头跳车病害严重的现状，课题组在广泛调研的基础上，通过研制地基沉降模拟系统和动力加载模拟系统，开展了大规模的足尺模型试验、小比尺模型试验、室内三轴试验、数值仿真分析和现场测试，对路桥过渡段路基修筑技术进行了深入研究，得出了以下的研究结论。(1)通过对不同地基条件的现场沉降实测，结合有限元分析，给出了路基下地基的沉降特征和分布曲线。在总结室内压缩试验和现场测试成果的基础上，研究了路基的沉降特征，推导了简捷准确的路堤变形计算方法。①通过应用平面应变固结变形有限元分析程序SSE2，并结合实际工程项目对地基的固结沉降进行了分析，得出了固结沉降变化曲线，并就沉降曲线的特征作了分析，其沉降最大值与曲线斜率、角度变化的关系可以应用于该类地基形式。图1试验平台概貌路桥过渡段路基修筑技术研究报告·简本·4②通过对高填方路堤沉降规律的研究，结合实体工程测试结果得出施工期沉降与填土高度关系预测模型；分析路堤沉降特征，认为填土高度、施工速率、时间是影响沉降的主要因素。③在总结大量的室内压缩试验和现场测试成果基础上，采用割线模量法计算路堤填土的总沉降，并建立力、变形和时间的路堤沉降计算模型，从而较好地解决了路堤填土的工后沉降计算问题。(2)首创了独特先进的试验研究平台，该平台具有以下特点：①开发了大行程电动-手动两用千斤顶，满足了试验台的沉降要求，实现了试验台既可以自动控制，也可以手动控制。在千斤顶的升降套筒上增加刻度，便于观察，也是记录试验数据的一种方法。②利用接近开关测量位移，造价低廉，不受行程限制，不会产生零点漂移，不用信号放大设备，不用模数转换，直接将数据输入计算机。③利用计算机对138台电动机进行实时检测，发现问题立刻自动停机报警，及时，可靠。在电路里省略了...