2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著我國西部山區(qū)高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展,為滿足線形及保護(hù)自然環(huán)境的需要,在巖質(zhì)陡坡段采用高架橋形式穿越不可避免。此時,如何確保陡坡橋梁樁基的設(shè)計合理與工程安全是一個值得工程技術(shù)人員密切關(guān)注的問題,而深入地了解其承載機(jī)理及準(zhǔn)確的內(nèi)力分析計算是解決該問題的基本前提。為此,本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“陡坡段橋梁樁基設(shè)計理論與數(shù)值模擬方法研究”(50578060)和湖南省交通科技項目“高陡邊坡段橋梁樁基設(shè)計與防護(hù)技術(shù)研究”(200513),從

2、理論與試驗上對該問題進(jìn)行較系統(tǒng)深入的研究,提出整套巖質(zhì)陡坡橋梁基樁的設(shè)計計算理論。 本文首先詳細(xì)論述了常規(guī)豎向承壓樁及被動樁在豎向荷載、橫向荷載以及組合荷載作用下的受力特性,分析了巖質(zhì)陡坡橋梁樁基與常規(guī)樁基的主要區(qū)別。在此基礎(chǔ)上,通過建立合理的樁側(cè)、樁端荷載傳遞模型,并考慮到樁周巖層的分層特性及側(cè)阻發(fā)揮程度,導(dǎo)出了樁頂沉降量的計算公式,從而提出了按樁頂沉降量控制基樁豎向承載力的方法。此外,在分析了受荷特點(diǎn)之后,將荷載歸為樁頂豎向

3、荷載及橫向荷載、滑體下滑推力及樁周巖體抗力,并以滑動面為界,基于m法,分別建立了基樁撓曲微分方程,進(jìn)而采用冪級數(shù)求解,推導(dǎo)出基樁內(nèi)力計算公式,從而解決巖質(zhì)陡坡橋梁基樁的內(nèi)力及位移分析問題。 為進(jìn)一步探討巖質(zhì)陡坡橋梁樁基的受力特性,引入數(shù)值流形方法解決了巖質(zhì)邊坡橋梁基樁體系中的兩大關(guān)鍵問題:樁巖接觸面的不連續(xù)變形問題與樁周巖體的本構(gòu)模型的確定問題。針對樁巖接觸面的不連續(xù)變形特性,對可能出現(xiàn)的大變形情形,采用一般接觸進(jìn)入理論求解,將

4、接觸關(guān)系視為點(diǎn)與邊的接觸,重點(diǎn)解決接觸關(guān)系的尋找與確定及接觸關(guān)系開合迭代的實施方法;而針對一般接觸進(jìn)入理論計算繁瑣的缺點(diǎn),對于更為普遍的小變形情況,引入擴(kuò)展Lagrange乘子法進(jìn)行求解,從而更為快速的求解樁巖接觸面的接觸問題;針對樁周巖體應(yīng)變軟化的特點(diǎn),通過引進(jìn)統(tǒng)計理論及損傷力學(xué),建立出巖石的統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型,并推導(dǎo)出相應(yīng)的本構(gòu)矩陣,采用弧長法求解非線性方程,進(jìn)而基于VisualC++平臺編制了大型的數(shù)值流形方法的應(yīng)用程序。在解決上述

5、兩個關(guān)鍵問題后,建立了巖質(zhì)陡坡橋梁基樁的計算模型,通過改變模型參數(shù)等方法,對其影響因素及嵌巖深度問題進(jìn)行了詳細(xì)探討,提出了合理的嵌巖深度與圍巖穩(wěn)定厚度。 最后,設(shè)計并完成了多組巖質(zhì)邊坡基樁的室內(nèi)模型試驗,通過改變荷載方式、樁頂自由長度等參數(shù),在分析樁側(cè)下滑推力以及基樁內(nèi)力與位移的分布規(guī)律的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了巖質(zhì)邊坡基樁的受力影響因素及相關(guān)規(guī)律,并結(jié)合論文依托工程,通過對現(xiàn)場觀測試驗實測結(jié)果與理論計算結(jié)果的對比分析,進(jìn)一步驗證了

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