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桩承式路堤中土拱效应产生过程可视化分析 被引量：12
1
作者 房营光 侯明勋 +1 位作者 谷任国 陈平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1678-1684,共7页
"土拱效应"在提高桩承式路堤承载能力方面发挥着重要的作用。现今关于"土拱效应"的研究主要采用现场原型试验和数值模拟及其在此基础上的理论计算。借助于传统的光弹试验技术,研制出一种直径3 mm、透明度较高的聚... "土拱效应"在提高桩承式路堤承载能力方面发挥着重要的作用。现今关于"土拱效应"的研究主要采用现场原型试验和数值模拟及其在此基础上的理论计算。借助于传统的光弹试验技术,研制出一种直径3 mm、透明度较高的聚碳酸酯光弹颗粒,用于近似模拟桩承式路堤中的土颗粒,通过自制的加载装置和光测力学图像处理系统,实现多种条件下路基内部应力分布的可视化,重点观测模型内部力链网格的产生、分布及变化规律,试验结果表明:填土高度会对土拱的形成及形状产生极大影响,填土高度太小,斜向力链会因缺乏扩展空间无法闭合而不能形成拱结构,随填土高度增加,土拱由三角拱向半圆拱或梯形拱过渡;荷载的大小变化不会影响土拱效应的出现,但会对土拱的结构形状产生较大影响;随桩距比的增大,土拱由三角拱向半圆拱或多拱演化,当桩距比大于3∶1时,土拱效应开始减弱直至消失,路堤承载能力大幅下降。 展开更多
关键词 桩承式路基 土拱效应 光弹试验 力链
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高速铁路桩承式路基土拱安定性分析 被引量：7
2
作者 毕宗琦 宫全美 +1 位作者 周顺华 韩高孝 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期102-110,共9页
高速铁路桩承式路基中土拱的动力稳定性直接影响到路基的应力分布、累积变形,进而影响其服役性能,而目前研究中动荷载对土拱退化、失稳的影响缺乏定量描述。在Hewlett土拱物理模型的基础上考虑附加循环荷载的作用,分析桩承式路基桩顶、... 高速铁路桩承式路基中土拱的动力稳定性直接影响到路基的应力分布、累积变形,进而影响其服役性能,而目前研究中动荷载对土拱退化、失稳的影响缺乏定量描述。在Hewlett土拱物理模型的基础上考虑附加循环荷载的作用,分析桩承式路基桩顶、桩间土的受力状态,并结合土拱的破坏失稳模式,利用安定理论构造最佳残余应力场,研究拱脚稳定性随动荷载变化的弹性、安定、破坏阶段,给出弹性极限荷载pe、安定荷载psd、临界破坏荷载pp的求解方法,计算结果与模型试验规律相符。通过安定荷载确定土拱在长期循环荷载作用下不发生累积变形破坏的荷载临界值,其对桩承式路基结构设计具有指导意义。 展开更多
关键词 高速铁路 桩承式路基 循环荷载 土拱效应 安定性 临界荷载
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地震-列车移动荷载耦合作用下高铁路基振动特性研究 被引量：4
3
作者 高盟 彭晓东 +2 位作者 李大勇 石传志 陈昊 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期386-395,共10页
基于轨道结构-路基-地基动力相互作用理论,建立考虑地震-列车移动荷载耦合输入的轨道结构-路基-地基动力学模型,研究高速铁路路基及轨道在耦合荷载作用下的振动响应问题。通过编制DLOAD子程序并与ABAQUS有限元计算程序联立,实现地震荷... 基于轨道结构-路基-地基动力相互作用理论,建立考虑地震-列车移动荷载耦合输入的轨道结构-路基-地基动力学模型,研究高速铁路路基及轨道在耦合荷载作用下的振动响应问题。通过编制DLOAD子程序并与ABAQUS有限元计算程序联立,实现地震荷载与列车移动荷载耦合作用的施加,以高速铁路桩承式路基及自由式路基为研究对象,对地震-列车移动荷载耦合作用下两种路基系统的动力响应进行数值计算并比较两者的振动响应差异。结果表明,耦合荷载对桩承式路基动力响应影响显著,该荷载作用下桩承式路基会发生共振现象,使得桩承式路基中轨道和路基振动位移幅值均大于自由式路基的振动位移幅值;桩承式路基不会影响路基系统的振动频率,但会改变路基系统的振动大小,桩承式路基中轨道X方向加速度、路肩边及路基坡脚处的竖向加速度分别减小6.2%、50%、28.6%。 展开更多
关键词 地震-列车耦合荷载 高速铁路 桩承式路基 振动位移幅值 加速度频谱
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高铁移动荷载作用下桩承式路基的振动特性 被引量：4
4
作者 李丹阳 高盟 +1 位作者 石传志 田抒平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期796-806,共11页
采用ABAQUS有限元计算程序,建立轨道结构-路基-地基相互作用三维有限元模型,通过编制FORTRAN子程序实现列车荷载的施加,忽略轮轨接触及轨道不平顺的影响,计算分析250 km/h列车荷载作用下钢轨振动位移幅值、加速度时程和频谱。讨论列车... 采用ABAQUS有限元计算程序,建立轨道结构-路基-地基相互作用三维有限元模型,通过编制FORTRAN子程序实现列车荷载的施加,忽略轮轨接触及轨道不平顺的影响,计算分析250 km/h列车荷载作用下钢轨振动位移幅值、加速度时程和频谱。讨论列车移动荷载作用下桩身直径、桩长和桩间距等参数对桩承式路基振动的影响。计算结果表明:钢轨竖向振动位移幅值较大,约为水平振动位移幅值的16倍。钢轨竖向振动主频分布较广,低频、中频和高频皆有分布。桩承式路基基床表面位移振动幅值较自由式路基的振动幅值明显减小,约为自由路基的60%。桩的振动主频随桩长和桩身直径的增加先增大后减小,桩长为10 m和桩身直径为1.0 m时桩的振动主频最大。 展开更多
关键词 桩承式路基 高铁铁路 移动荷载 环境振动 振动位移幅值
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桩承式高速铁路路基的地震反应特性研究 被引量：3
5
作者 宋永山 高盟 +1 位作者 彭晓东 徐晓 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期644-653,共10页
桩承式路基在我国高铁路基中广泛应用,因此,论文建立地震荷载作用下轨道-路基-地基三维数值计算模型,研究地震荷载作用下桩承式路基的地震反应特性,分析桩径、桩长、桩间距、桩身弹性模量等计算参数对路基地震反应的影响,并与自由式路... 桩承式路基在我国高铁路基中广泛应用,因此,论文建立地震荷载作用下轨道-路基-地基三维数值计算模型,研究地震荷载作用下桩承式路基的地震反应特性,分析桩径、桩长、桩间距、桩身弹性模量等计算参数对路基地震反应的影响,并与自由式路基的地震反应对比。自由式路基地震反应特性表明,地震荷载作用下水平x方向钢轨振动位移幅值最大,是z方向的5倍,路基坡脚处振动位移幅值是基床表层的25.2倍,轨道、路基频谱曲线主频单一,且主频范围为2.5~7.5 Hz;与自由式路基相比,桩承式路基对轨道水平方向位移幅值、加速度幅值有增大作用,但减小了轨道竖向位移幅值、加速度幅值;对路基各结构层位移幅值、加速度幅值都有明显减小作用。综合考虑,桩承式路基抗震性能最佳桩径为0.8 m,最佳桩长为8~10 m,最佳桩间距为2 m,最佳桩弹性模量为20 GPa。 展开更多
关键词 高速铁路 桩承式路基 地震荷载 桩土动力相互作用 地震反应特性
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高速铁路桩承式路基土拱效应研究进展 被引量：1
6
作者 张彦明 吕春 +2 位作者 张学元 张宇 王丽 《科技与创新》 2022年第14期57-59,共3页
在一定程度,高速铁路的发展水平已经成为衡量一个国家运输能力和经济水平的重要指标。高速铁路相较于传统铁路,列车的运行速度更快,对路基的稳定性控制具有更高的要求。桩基是目前高铁路基加固中应用较多的基础形式,而土拱效应的作用机... 在一定程度,高速铁路的发展水平已经成为衡量一个国家运输能力和经济水平的重要指标。高速铁路相较于传统铁路,列车的运行速度更快,对路基的稳定性控制具有更高的要求。桩基是目前高铁路基加固中应用较多的基础形式,而土拱效应的作用机制是桩承式路基荷载传递的关键性技术问题。总结了国内外对高速铁路桩承式路基土拱效应的研究进展,重点说明了土拱效应的研究方法和土拱效应在静载及动载工况下的不同表现,并提出了高速铁路桩承式路基土拱效应的研究展望。 展开更多
关键词 桩承式路基 高速铁路 土拱效应 动力响应
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基于颗粒介质的桩承式路堤土拱效应试验分析 被引量：1
7
作者 房营光 侯明勋 +2 位作者 谷任国 冯德銮 陈平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期55-60,共6页
土拱效应的形成和荷载传递机制是进行桩承式路堤中桩土相互作用分析的关键性技术问题。为了探究宏观土拱效应形态的演化过程,借助于传统的光弹试验技术,研制出一种直径为3 mm的聚碳酸酯颗粒,通过自制的加载装置和光测力学图像处理系统,... 土拱效应的形成和荷载传递机制是进行桩承式路堤中桩土相互作用分析的关键性技术问题。为了探究宏观土拱效应形态的演化过程,借助于传统的光弹试验技术,研制出一种直径为3 mm的聚碳酸酯颗粒,通过自制的加载装置和光测力学图像处理系统,实现了桩承式路堤内部应力分布的可视化,直接观测到模型内部力链网格的产生、分布及变化,求得不同高跨比下桩土应力比变化,并与数值模拟的对比分析。结果表明,随着高跨比的减小,土拱形状由三角形变为半圆形,桩土应力比逐渐减小,当填土高度与桩间距的比值H/S?1时,可以形成完整的土拱;当H/S?1时,土拱效应开始消失。 展开更多
关键词 桩承式路基 土拱效应 光弹试验 有限元
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地震波斜入射下桩承式加筋路基动力响应分析 被引量：3
8
作者 郜新军 李晓伟 +1 位作者 郭院成 王非 《公路》 北大核心 2018年第1期1-5,共5页
为了研究地震荷载作用下桩承式加筋路基的动力特性,基于显式有限元法结合黏弹性人工边界的时域波动分析方法,建立了三维地震SV波斜入射的输入方法。采用所建立的斜入射输入方法,研究了地震波斜入射作用下桩承式加筋路基地震反应规律。... 为了研究地震荷载作用下桩承式加筋路基的动力特性,基于显式有限元法结合黏弹性人工边界的时域波动分析方法,建立了三维地震SV波斜入射的输入方法。采用所建立的斜入射输入方法,研究了地震波斜入射作用下桩承式加筋路基地震反应规律。计算结果表明：与垂直入射相比,SV波倾斜入射可显著减小对路基抗震安全性起控制作用部位的位移、速度、加速度动力反应;加筋体的存在,可在一定程度上缓解地震荷载的冲击;同时,加筋层数、土工格栅的模量也对路基的抗震性能有很大的影响。 展开更多
关键词 桩承式加筋路基 地震波斜入射 显式有限元 动力响应
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