填土与其等效荷载对桩承加筋体受力及变形影响比较研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工程硕士）填土与其等效荷载对桩承加筋体受力及变形影响比较研究罗博文二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111509099广东工业大学硕士学位论文（工程硕士）填土与其等效荷载对桩承加筋体受力及变形影响比较研究罗博文校内导师姓名、职称：史宏彦教授校外导师姓名、职称：马殿良高级工程师学科（专业）或领域名称：建筑与土木工程学生所属学校：土木与交通工程学院论文答辩日期：2018年5月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaste

2、r（MasterofEngineeringScience）ComparativeResearchonEffectofEarthFillingandItsEquivalentLoadonForceandDeformationofPile-supportedGeosyntheticReinforcementsCandidate:LuoBowenSupervisor:Prof.ShiHongyanMay2018FacultyofCivilandTransportationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Gu

3、angdong,P.R.China,510006摘要摘要桩承式加筋路堤主要优点包括稳定性高、工后沉降小等，广泛应用于国内外，同时，在很多国家中也有相应的设计规范。加筋体的载荷-变形，其本质是一个复杂的三维力学问题，然而，在当前广泛的工程设计中，一般将其简化为二维问题并把填土等效成均布荷载，三角形荷载和倒三角形荷载从而更方便计算，这也导致了加筋体变形受力的计算结果各有差异。有鉴于此，本文第一步利用ABAQUS软件分析填土作用在桩承式加筋体时加筋体的受力与变形情况，并研究其竖向位移和拉力规律；同时研究填土作用在加筋体上的荷载分布形式；另外，本研究通过ABAQUS建立模型，应用

4、于工程实例中，通过将理论计算结果与工程实测结果进行比较，以此来证明本文研究方法的科学性和合理性。第二步，本研究将桩承式加筋体的填土作用分别等效成均布荷载，三角形荷载和倒三角形荷载形式，并利用ABAQUS软件分别计算上述三种等效荷载作用在桩承式加筋体时的变形和拉力，并将这三种等效荷载的变形和拉力与第一步填土作用在加筋体上所得到的变形和拉力分别比较，得到二者的差异之处。第三步，将填土与其等效荷载作用在加筋体的结果放在一起综合比较，探究哪种荷载形式作用时加筋体的变形和受力最接近填土作用时。本文取得成果如下：1在填土和加筋体共同作用下加筋体的竖向位移和拉力具有以下特点：（1）竖向

5、变形方面，加筋体的竖向变形曲线均为抛物线，最大值出现在四桩中心点，另外，在加筋体的竖向变形在空间上呈下凹状。（2）拉力方面，在加筋体水平向上，；两个两个拉力分量空间上呈“马鞍”形双曲抛物面分布；加筋体的各种拉力最大值均在桩帽角点处，在其附近拉力值发生突变，有明显的拉（应）力集中现象发生。（3）加筋体的竖向变形及拉力大小均随桩间距的增大或弹性模量的减小而明显增大。（4）在加筋体边部截面上，填土作用在加筋体的荷载分布形式分别是：当土拱效应发挥时呈“倒梯形”，当土拱效应处于临界状态或未发挥时呈“倒三角型”；在加筋体中部截面上，其所承受的荷载分布比较平缓，呈下凹状。2与填土作用时

6、相比较，其等效荷载作用下加筋体的变形和拉力有下列特点：I广东工业大学硕士学位论文（1）就加筋体的竖向位移而言，等效均布荷载的计算结果与填土作用时最为接近。（2）就加筋体的拉力而言，等效均布荷载和等效倒三角形荷载作用在加筋体的拉力规律与填土作用时的最为接近，等效三角形荷载与填土作用时差异最大。（3）总体而言，等效均布荷载作用时加筋体的变形和受力与填土作用时最为接近，建议在工程设计中采用等效均布荷载进行设计。关键词：加筋体；桩承式加筋路堤；荷载形式；填土；等效荷载；变形；拉力IIAbstractAbstractInconsiderationofthemeritsofsmall

7、post-constructionsettlement,rapidconstruction,thepile-supportedandgeosynthetic-reinforced(GR)embankmenthasbeenusedathomeandabroad.However,theload-deformationofGRisacomplexthree-dimensionalmechanicalproblem,butinthecurrentengineeringdesign,inordertofacilitatethecalcu