加筋路基在重复车辆荷载作用下的变形性状研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文加筋路基在重复车辆荷载作用下的变形性状研究姓名：杨燕申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张军20070401摘要随着我国经济建设和交通运输事业的发展，车流量、行车速度和载重量不断增加，交通荷载对路面、路基受力变形特性的影响也越来越大。路基的差异沉降会使路面结构破坏，使行车安全性大为降低，难以保证乘车舒适，增加了惊人的道路维修费用。工程实践中将土工格栅铺设在路基中可起到减小路基沉降差异的作用，但是土工格栅减小路基差异沉降的效果如何?作用机理是什么?如何进行合理设计等问题一直没有弄清楚。针对此问题，本文建立了土工格栅与土动力相互作用模型，研究交通荷载作用下土工格栅

2、加筋路基路面减小差异沉降的效果，对交通荷载作用下土工格栅加筋路基路面作用机理进行了较为深入的研究。为了研究路基土的动力特性，本文利用DDS一70型动三轴仪进行了一系列动三轴试验，研究了动应变、不同围压以及加筋量对路基填土动力特性的影响。应用有限元程序ANSYS，对路基加筋的作用和效果进行了三维有限元瞬态动力反应分析。计算中采用Druker—Prager模型模拟土体的材料非线性，采用面一面接触单元考虑土工格栅与土界面的非线性相互作用，并采用薄膜单元来模拟土工格栅。通过对路基在未加筋、铺设不同层数的筋材、不同位置铺设筋材的路基路面模型进行对比分析，表明合理布置土工格栅对减小沉降作用显著；如果格

3、栅层数过多，虽可以进一步减小路基沉降，但效果不明显。关键词：加筋土路基重复车辆荷载动三轴试验有限元分析ABSTRACTWi山thedevelopmentofeconomyandtmnsportationinChina，trafncVolume，VehiclespeedandVehicleloadingareincreasing．SoautomobileloadplaysanimpotantpartindynamicpropertyofpaVementandsubgrade．Thedifferentialsettlement0fsubgrademakesasphaltpaVementyiel

4、ded．Theoccurrencemayreducethe嘶Vingsafetyandcomfonablityofriders．Atthesametime，theincrediblemaintenacecostofroadisadded．Inpracticeofengineering，geogridsarelaidinsubgradet0reducethedifferentiaIsettlement．ButsomequestionshaVenotbeensolVed．Forexample，howistheeffect，whatisthemechanismofaction，howtodesi

5、gnitreasonably?TbsolVetheseproblems，athree—dimentionfiniteelementinterfacemodelispresented，whichmaypredictthedynamicinteractionbehaViorsOfthegeogridandsubgrade，inordertostudythereductioneffcctofthedifferentiaIsettlementinthesubgradeandpaVementreinforcedwiththegeogridduetothecyclicautomobileloading

6、．Andthedynamicreinforcementprincipalisparticularilyilluminated．AserialofconsolidatedundraineddynaIIlictriaxialtestsonsiltareconductedtostudythedynamicbehaViorsofsugradesoilsusingDDS·70dynaIIlictriaxialinstrIlment．Thesetestsareca丌iedouttodiscusstbeinnuencesofdynamicstrain，cofiningstressandlayerofre

7、inforcementsonthedynamiccharacteristicsofsubgfaderespectiVely．AdoptingthegeneraI—purposefiniteprogramANSYS，thetransientdynamicresponseanalysisofgeogrid—reinfbrcedpaVementandsubgradethroughthethree—dimensionalfini