动静荷载作用下基础沉降规律的对比分析

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1、第4O卷，第5期公路工程Vo1．40，No．52015年10月HighwayEngineeringOct．，2015动静荷载作用下基础沉降规律的对比分析孙世国，赵瑞华，赵雪芳，易亚楠，崔琴焕(北方工业大学土木工程学院，北京100144)[摘要】以北京某混凝土路面为研究对象，应用数值模拟分析方法对静荷载、动荷载作用两者工况下基础沉降变化特点进行了对比研究。通过对两种工况下应力应变场演变规律的分析，揭示了动荷载和静荷载对基础的影响机制的不同及其关系，分别确定其影响深度及其沉降特点，从而为安全维护提供了决策依据。[关键词】基础；沉降变化；数值模拟；动荷载；静荷载[中图分类号

2、]u416．1[文献标识码】A[文章编号]l674—061O(2015)05-0011-03TheContrastiveAnalysisofFoundationSettlementLawsunderDynamicLoadandStaticLoadSUNShiguo，ZHAORuihua，ZHAOXuefang，YIYanan，CUIQinhuan(CollegeofcivilEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing，100144，China)[Abstract]WithapavementinBeijing

3、beingtheresearchobject，thispaperconductsthecontras—tiveresearchonthecharacteristicsoffoundationsettlementchangesofstaticloadanddynamiclpadbythemethodofnumericalsimulationanalysis．Throughtheanalysisofevolutionlawsofstress—strainunderthetwoconditions，therelationshipandthedifferencesofeffe

4、ctmechanismoffoundationunderthetwoloadshavebeenrevealed，andtheinfluencedepthandsettlementcharacteristicsaredeterminedrespectively，whichprovidedecision．makingbasisforthesafemaintenance．[Keywords]foundation；settlementchanges；numericalsimulation；dynamicload；staticload1概述影响深度及其沉降特点，以期提供有益参考

5、。2四个集中静荷载对基础影响特点的数值在动荷载作用下，基础的变形特性已不能用静模拟研究力学的概念和指标来表征，而表现为动态的应力应变的关系⋯。基础的动应力特性是其结构动力设2．1数值分析模型的建立计的重要参数，高速运行的车辆对基础产生动力冲为了分析各种工况下沉降的影响范围，认为路击作用，直接影响其使用及耐久性能，而道路结构的面为无限大，模拟分析模型尺寸：长24。6m、宽24．6振动又对运行车辆的平稳性和安全性产生影m、高12．31m。基础材料构成依次是混凝土面层响-4]。金雷等学者结合河南省岭南高速公路路0．16m、水稳层0．15m、粉质粘土1m、粉质砂土5基施工工程

6、，采用有限元分析软件，研究了逐级填筑m和碎石土、圆砾层6m。模型共划分58212个节作用下路基沉降变形数值仿真技术，获得了路基在点、55776个单元。根据工程需要，路面承受4个集各级荷载作用下的应力、沉降数值图形。本文以北中荷载，荷载作用面的面积为0．6mx0．6m，其大京某混凝土路面为研究对象，应用FLAC软件，对小为P。=P=P=P=1MPa，四个荷载间距为6静荷载、动荷载作用下基础沉降变化特点进行了对m，模型单元划分及荷载作用分布如图1所示，路基比研究，揭示了动静荷载对基础的影响机制，确定其各个地层的物理力学参数如表1所示。【收稿日期]2014—04—28[基金

7、项目]国家自然科学基金(41172250)；国家十二五科技支撑项目(2012BAK09B06)；北京市创新人才项目(PHR2010061l8)；北京市科研基地建设～科研创新平台、科研专项(XN083，XN107)[作者简介】孙世国(1959-)，辽宁鞍山人，教授，博士(后)，博导，主要从事矿山安全评价与设计工作。l2公路工程40卷图2地表测线点分布Figure2Mensurationdotsdistributionofsurface图1FLAC”’计算模型单元划分及荷载作用分布图FigurelUnildivisionandloaddistributi