高橋臺(tái)開裂機(jī)理及對(duì)策研究.pdf

1、近年來,隨著中國高速公路建設(shè)的發(fā)展,山區(qū)修建的高橋臺(tái)越來越多,一些石砌U型橋臺(tái)寬度和高度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過U型橋臺(tái)通用圖所提供的參考數(shù)據(jù).對(duì)已建和在建的橋臺(tái)的調(diào)查表明,U型橋臺(tái)高度H≤8m的均結(jié)構(gòu)良好,而填土高于8米的則側(cè)墻有不同程度的開裂,破壞U型橋臺(tái)的整體性.給施工單位和業(yè)主帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失,造成不良的社會(huì)影響甚至對(duì)此付出了很高的代價(jià).論文對(duì)石砌U型橋臺(tái)加固前后進(jìn)行相似模型試驗(yàn)及有限元數(shù)值計(jì)算,并在此基礎(chǔ)上,依據(jù)損傷及斷裂力學(xué)理論就橋臺(tái)變

2、形及破壞機(jī)理進(jìn)行了探討.論文完成的主要研究工作有:①在廣泛收集國內(nèi)外高橋臺(tái)破壞問題研究相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,全面闡述了高橋臺(tái)強(qiáng)度及穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀.通過運(yùn)用相似理論及模型試驗(yàn)原理與方法,給出了橋臺(tái)破壞機(jī)理研究的相似準(zhǔn)則.②依據(jù)相似理論和模型試驗(yàn)原理以10:1的比例進(jìn)行了模型試驗(yàn).就橋臺(tái)原有結(jié)構(gòu),及加固改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)的受力后變形、破壞的模型試驗(yàn)結(jié)果,分析得出了相應(yīng)的變形破壞規(guī)律、變形破壞模式及加固措施的有效性.③運(yùn)用大型通用有限元分析軟件對(duì)石砌

3、U型橋臺(tái)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,全面分析了橋臺(tái)高度、結(jié)構(gòu)類型對(duì)石砌U型橋臺(tái)強(qiáng)度及穩(wěn)定性的影響,研究了不同橋臺(tái)高度,不同結(jié)構(gòu)類型橋臺(tái)的位移場、應(yīng)力場的分布變化規(guī)律.④將損傷及斷裂理論運(yùn)用砌體橋臺(tái),從理論上分析了砌體橋臺(tái)損傷、斷裂機(jī)理及破壞發(fā)展趨勢.并與模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較分析,據(jù)模型試驗(yàn)推求了橋臺(tái)的損傷演化規(guī)律,并得出損傷變量D與外荷載的關(guān)系曲線(D-P曲線).⑤運(yùn)用相似模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬所得分析結(jié)果及理論依據(jù),提出改進(jìn)后砌體高橋