蘭新鐵路第二雙線多年凍土地區(qū)樁板式路基承載性狀及變形特性研究.pdf

1、樁板結(jié)構(gòu)路基作為一種新型高速鐵路無砟軌道的路基結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)中的剛性承載板具有的良好平順性，可為上部軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供充分保障。本文以蘭新鐵路第二雙線多年凍土地區(qū)樁板式路基為依托，對多年凍土環(huán)境中的獨立墩柱式樁板結(jié)構(gòu)路基展開分析研究。
　　通過查閱大量文獻資料，學(xué)習(xí)當(dāng)前對樁板結(jié)構(gòu)路基的主要研究方法和手段，分析已有的樁板結(jié)構(gòu)路基的理論成果，運用數(shù)值模擬試驗的方法，結(jié)合工程實例，建立樁板結(jié)構(gòu)路基的數(shù)值計算模型。通過施加豎向靜荷載，分析

2、樁板結(jié)構(gòu)路基的變形特征以及樁基和承載板的力學(xué)特性。樁板結(jié)構(gòu)處理后的路基結(jié)構(gòu)的總沉降變形、承載板的撓曲變形等均達到現(xiàn)行高速鐵路路基結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)范要求。
　　通過施加豎向的荷載作用，改變樁基的樁體混凝土彈性模量、樁基長度，變換樁基的縱向樁間距等影響因素，對樁板結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和變形特征進行詳細(xì)分析研究。通過模擬分析，樁基彈性模量、縱向樁間距對路基的沉降變形影響較大，其中，樁體彈性模量較小時，增大樁體模量可有效控制路基總沉降變形，樁體彈性

3、模量非常大時，增大樁體模量不利于控制路基總沉降變形。針對高速列車動荷載的特殊性，建立樁板結(jié)構(gòu)路基動力分析三維模型，通過對樁板結(jié)構(gòu)路基施加速度分別為200k m/h、250k m/h、300k m/h、350k m/h時的動荷載，研究樁板結(jié)構(gòu)路基的地基土、樁基和承載板的動力特性。樁基的動力響應(yīng)特性主要出現(xiàn)在樁體的上半部分，且速度越快，動力響應(yīng)就越顯著。
　　蘭新鐵路第二雙線DK366+021~DK366+089.44段地基土為島狀多

4、年凍土，采用樁板結(jié)構(gòu)作為橋隧之間的長過渡段處理多年凍土路基是第一次工程實踐，因此，對凍土環(huán)境中的樁板結(jié)構(gòu)路基在溫度荷載作用下的變形特性和結(jié)構(gòu)內(nèi)力特征進行模擬分析研究很有現(xiàn)實意義。鑒于有限元ANSYS在溫度場領(lǐng)域模擬分析的可靠性和權(quán)威性，本文運用ANSYS軟件建立樁板結(jié)構(gòu)路基在溫度荷載作用下的模擬計算模型，分析在降低30℃時，路基沉降變形特性和樁板結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布規(guī)律。樁板結(jié)構(gòu)在溫度荷載作用下會出現(xiàn)較大的結(jié)構(gòu)內(nèi)力；在橫向，承載板內(nèi)的溫度應(yīng)力大