交通荷载作用下土体动力特性研究进展

交通荷载是导致路基沉降的主要因素之一,研究交通荷载下土体动力特性对路基工程防灾减灾具有重要意义。本文简述了交通荷载作用下路基土体本构关系、沉降计算方法、室内实验等方面的研究进展,提出了需进一步研究的建议,为交通荷载作用下路基动力特性相关问题研究提供一定参考。     

交通荷载作用下粉土路基变形特性分析

根据交通荷载的特性和重复荷载下土体的变形特征,对土体在交通荷载作用下的弹塑性模型做了改进,利用FLAC3D软件分析了交通荷载下稳定粉土路基的动力响应,研究了土体参数对路基变形的影响和交通荷载作用下路基的变形规律.分析结果表明:交通荷载具有动力性、反复性,可将其简化为不连续的半正弦动力荷载;土体在循环荷载的反复作用下塑性变形将逐渐积累,随循环次数增加,初始屈服面不断增大,最后逼近于最大加栽面;在单次半正弦荷载作用下,荷载作用点的位移最大,土体的最大位移和残余位移都随土体的阻尼参数、弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增加而减小;在重复荷载作用下,土体变形在荷栽作用初期变化较大,随着荷载循环作用次数的增加,变形增加的速率逐渐减小.该研究对于粉土地区的高速公路建设具有重要的理论意义和实际价值.     

特重车交通荷载作用下大跨拱桥动力响应分析

为研究特重车交通荷载工况作用下大跨拱桥的动力响应特点,以河北省宣大高速公路上某大桥的动态称重系统所采集的近3年的交通数据为基础,定义并提取了特重车的交通荷载工况,进而分析了不同类型特重车交通荷载工况所占比例及每个特重车交通荷载工况车辆总质量的分布规律。利用随机车流-桥梁耦合振动分析软件计算了大跨拱桥在特重车交通荷载作用下的空间动力响应,并与新旧桥梁规范中的设计车辆荷载对应的响应进行了对比。结果表明:新规范对拱桥关键部位的设计荷载定义更为保守,实测的交通荷载工况中仅有极少数特重车交通荷载工况对应的响应超过了设计车辆荷载对应的响应;对于该大跨拱桥,新桥梁规范中的设计车辆荷载能够较充分地考虑大部分特重车交通荷载作用对桥梁结构整体受力产生的不利影响。     

交通荷载作用下HDPE管道附加弯矩变化规律研究

近年来,高频重载交通作用致使埋地HDPE管道压屈,进而导致管道破坏事故频发。弯矩是评价管道压屈的重要指标之一。然而,现阶段鲜有关于交通荷载作用下管道附加弯矩的相关研究报道。以管道工程中广泛采用的HDPE管道为研究对象,基于现场足尺试验和数值计算,研究了交通荷载作用下埋地HDPE管道附加弯矩的影响因素及变化规律。研究结果表明:(1)相同管道直径和埋深条件下,交通荷载引起管道的超载弯矩比n(即附加弯矩与管道初始装配弯矩的比值)与交通荷载的大小呈线性关系,且n为定值;(2)n的大小与管顶埋深成指数函数关系,管径对n值的影响可以忽略不计。基于现场试验和数值计算结果,本文提出了交通荷载作用下HDPE管道最大附加弯矩的经验公式,并对经验公式的有效性进行了验证。     

软土地基上交通荷载振动的处理方法探究

本文以软土地基上某住宅为研究对象,现场实测了在交通荷载作用下采用水泥搅拌桩隔离墙处理前后该住宅的振动响应,并根据加速度峰值与速度峰值对房屋的舒适性及安全性进行评价。研究结果表明,地面交通荷载引起的振动未对该房屋的安全性造成影响,但会使居民产生不适感;场地卓越周期与建筑自振周期接近,在交通荷载作用下场地与房屋产生共振或类共振现象,水泥搅拌桩隔离墙可以有效地降低交通荷载引起的房屋振动响应。     

交通荷载作用下软土地基沉降分析

对软土地基在静力荷载作用下的沉降特性,交通荷载作用下软土的动力特性以及交通荷载作用下软土地基的沉降组成进行了分析,对工程实际有一定的借鉴作用。     

基于实桥调查的交通荷载极限作用效应分析

为了对公路桥梁结构在交通荷载作用下的极限效应进行分析,结合上海市浙江路桥及其近郊交通荷载的调查统计与估测结果,利用蒙特卡洛方法对交通荷载进行了随机模拟,之后通过莱斯理论外推出各构件对应于50年重现期的车辆荷载作用极限值。主要对公路桥梁随机车辆荷载的模拟和车辆荷载作用极限值推算进行了系统的理论介绍,并基于实桥调查给出具体的方法应用,为交通荷载安全评估提供基础。     

交通荷载下土工格栅加筋软土地基的变形特性

应用有限单元法对交通荷载作用下的(软土)地基进行隐式动力分析,再基于地基应力响应分析和变形响应分析,研究了土工格栅加筋减小交通荷载引起的地基累积塑性变形的机理.结果表明:路堤高度为1m左右时,在交通荷载作用下,地基会产生显著的累积塑性变形;土工格栅加筋改善地基表面的最大压应力分布,减小传递到地基表面的剪应力;土工格栅加筋降低了地基上部由交通荷载引起的动偏应力,从而致使地基的累积塑性变形明显减小;随着路堤高度的增加,由交通荷载引起的地基累积塑性变形迅速减小,加筋效果相应下降.     

行车荷载作用下湿软路基残余变形的研究

本文首先对单个行车荷载作用下湿软路基的残余变形进行研究,分析影响因素,模拟行车荷载作用下湿软路基残余变形的结构体系,判断路基中竖向动应力的变化,建立了交通荷载作用下湿软路基残余变形的计算方法。     

列车交通荷载作用下地基土单元体的应力路径

为研究列车交通荷载作用下地基内部动应力特征以及土体单元经历的应力路径,基于2.5维有限元数值方法建立轨道-路堤-地基耦合分析模型,其中轨道在轮轴荷载作用下的弯曲变形用欧拉梁来描述,而列车荷载被简化为作用于轨道上的单个或多个移动轮轴荷载,通过基于半解析的方法推导得到了地基中的动应力解答。剖析列车轮轴荷载作用过程中地基内部土单元体经历的应力路径和其中的主应力轴旋转现象;发现当列车速度低于地基剪切波速时,不同速度的荷载作用下不同地基深度处的土单元应力路径曲线形状都很相似;而当荷载速度增大到接近或者超过地基剪切波速时,土单元应力路径曲线和应力分布均发生很大改变。分析结果为研究交通荷载作用下软土的动力特性及地基长期附加沉降提供了基础。