粉喷桩加固高速公路软基沉降三维数值分析

以有限元AD INA软件,对粉喷桩复合地基的沉降进行了数值模拟,分析了沉降规律,并就计算模型参数对软基沉降的影响进行了敏感性分析,并将有限元计算结果与实测值进行了比较。     

弹性层状路基刚性路面动力特性数值仿真分析

高等级公路路面结构体系的动力特性研究一直倍受工程界关注,由于动测试验实施数量有限且数据样本庞大,因此研究人员更多是采取数值仿真技术来对公路设计进行指导。采用刚性路面板与具有横观各向同性体性质的路基体构建高精度数值仿真模型,使用有限元—无限元耦合算法,编制相应的Matlab程序对实际工程中的水泥混凝土路面——层状路基结构体系进行静动力仿真计算。研究表明:通过模拟该体系在均布静载下的地基沉降数值计算,指出在利用有限元—无限元耦合方法解决板与地基构建的路面结构体系的基础上,对板与地基引入横观各向同性理论是满足计算精度要求的,并且使计算模型更接近实际情况,计算结果更具有实际指导意义;同时通过模拟车辆移动荷载对路面结构体系进行动力响应分析,对比考虑横观各向同性与否两种理论模型的计算结果,揭示了此结构体系位移、加速度最值的变化规律,为工程设计路面体系动力特性提供了一种高精度数值仿真方法。     

基于ABAQUS的红粘土地基路堤填筑过程沉降分析

针对红粘土地区地基排水固结过程的复杂性,对红粘土地基排水固结沉降进行数值分析。采用大型通用有限元分析软件ABAQUS中的固结计算模块和自带的摩尔库伦模型,以贵州某高速公路建设项目为算例,对红粘土地基的沉降变化规律、孔隙水压力消散规律、以及土体的有效应力增长进行了研究。研究表明:有限元计算结果和实测值吻合较好,能较好反映红粘土地基固结沉降的实际情况,可为红粘土地基上公路建设工程中地基处理和工程设计提供参考。     

桩与土工加筋层对公路路堤地基承载力的影响

为了研究桩与土工格栅加筋垫层联合作用对高速公路软土地基的加固效果,利用平面应变弹塑性有限元方法,建立路基的二维有限元模型进行数值计算.分析桩顶铺设土工合成加筋垫层对提高复合地基承载力和稳定性所起的作用,包括在置换率一定时,不同桩径和桩间距对地基沉降和稳定性的影响,以及在置换率增加时,复合地基承载能力的提高规律;并对加密路面或路堤边坡范围内桩间距能减小路堤总沉降和改善不均匀沉降的效果进行计算分析.有限元分析结果表明:桩与土工加筋层能很好地控制公路地基的不均匀沉降,尤其对于软土地基效果更为明显,且通过加密路面范围内的桩间距能有效减小路堤沉降并改善路面的不均匀沉降.     

土工格室柔性搭板处治的路桥过渡段差异沉降三维数值分析

应用MARC软件,建立路桥过渡段差异沉降的三维计算模型。基于该模型及不同的地基沉降模式,分别对土工格室加筋体和柔性搭板消化地基沉降、协调和控制桥头差异沉降的作用机理及其对地基沉降的适应性进行了三维数值仿真分析。结果表明:土工格室复合体限制了周围土体的侧向变形,减小了路堤本身的压缩变形;同时,土工格室柔性搭板能有效地阻止上层土体向下沉降,减小路基竖向应力,使得桥台与路堤之间的沉降差在较广的范围内得到平缓过渡。     

路堤下复合地基沉降发展的计算方法探讨

通过对路堤沉降随时间发展计算方法的探讨，提出了将可考虑填土荷载宽度及桩土非均质性的半解析元法与沉降随时间发展的指数法相结合，进行沉降随时间发展的预测，并将此法应用于宁通一级公路K102＋990路堤断面复合地基沉降的实际计算，同时与实际沉降观测曲线及根据比奥固结平面有限元数值分析的计算结果进行了对比。     

地基土体排水固结沉降的ADINA分析

采用非线性分析软件ADINA建立地基土体固结沉降的有限元模型,利用ADINA的非线性特性和特有的多孔介质材料,考虑地基土体沉降过程中的排水固结,对地基土体固结沉降过程和结果进行分析,研究如何运用有限元计算地基土体的固结沉降问题。     

车辆荷载下地基数值模型的边界影响分析

针对有限单元法模拟实际为半无限土体时有限边界分析模型会引起较大误差的缺点,引入黏弹性人工边界结合有限元数值模型以便准确地描述循环动荷载作用下地基的响应问题。分别采用固定边界、黏性边界及黏弹性边界有限元3种方法计算了交通荷载作用下的地基响应。通过与Lamb问题解析解对比分析表明,黏弹性边界有限元数值模型的计算结果与解析解非常吻合,而固定边界、黏性边界数值模型的计算结果存在不合理现象。算例表明研究交通荷载作用下地基响应时,尤其是分析重复交通荷载作用下的残余变形,宜采用黏弹性边界有限元模型。     

软土地基上高速公路扩建工程的三维有限元模拟

利用三维有限元的方法进行三维固结计算,模拟路基扩建工程的地基变形,研究桥头部位的加宽过程中路基的变形、附加沉降分布、桥台与路堤连接段的沉降差异,以及工后沉降随时间变化等问题,这明显有别于二维有限元的分析方法,可为地基处理方法提供参考。     

高速公路路堤逐级填筑下路基沉降变形数值仿真分析

路基填筑是一个逐级加荷的过程,其沉降量的计算不能用一次加荷的理论公式进行计算.为了模拟逐级加荷条件下路基的沉降变形,基于PLAXIS有限元软件针对河南岭南高速公路一典型路基沉降观测断面的边界条件,建立了有限元模型,得到了路基在各级荷载作用下地基不同位置的应力、应变数值和图形.将数值计算结果与沉降监测数据进行对比,有良好的一致性.研究成果为路基填筑施工控制提供了科学的参考.     

复合地基单元体的有限元分析

结合目前地基处理方法的优缺点,提出搅拌桩和塑料排水板联合处理的方法,即长板短桩工法。为了对长板-短桩工法复合地基的数值模型的合理性作探索和验证,实施了塑料排水板、长板短桩和水泥土搅拌桩试验,根据试验参数,将整个复合地基中的某个单元体分离出来作为研究的对象,采用复合地基单元体法进行数值模拟。以现场量测结果作为数值模型检验的依据,验证了采用复合地基单元体的有限元分析方法可以模拟搅拌桩复合地基、塑料排水板地基以及长板短桩工法地基的固结沉降特性。模拟结果显示,不同方案的沉降值模拟与实测值曲线基本吻合,而平均固结度的对比曲线中,长板短桩段的模拟结果最好,因此该方法更适合长板短桩工法的数值分析。     

高填路堤沉降有限元解法

通过用有限单元法对一高填路堤典型断面的计算,并将所得沉降值与实测数据进行对比分析,得出：用D—P模型结合有限元分析软件计算地基沉降是可行的。     

公路隧道三维无限元计算模型

无限元法是目前数值方法中较为简便、实用的模拟无限域的方法.它是在有限元基础上发展起来的一种计算方法,易为人们所熟悉与掌握.介绍了8节点单向无限元、8～12节点单向无限元、8节点双向无限元计算模型的建立.     

接触有限元模型在摩擦桩沉降计算中的应用

该文介绍了接触有限元模型在摩擦桩沉降计算中的应用。建立ANSYS有限元模型,计算软土地基中摩擦桩在竖向荷载作用下的沉降。该模型土层定义为弹性,以面面接触对模拟桩土接触面,温度荷载模拟土层对桩的侧压力。计算得Q-S曲线与试桩实测资料对比,结果表明,用该方法进行基桩沉降计算是有效的。     

公路隧道三维无限元计算模型

无限元法是目前数值方法中较为简便、实用的模拟无限域的方法。它是在有限元基础上发展起来的一种计算方法，易为人们所熟悉与掌握。介绍了8节点单向无限元、8～12节点单向无限元、8节点双向无限元计算模型的建立。     

高填方路基沉降计算方法研究

在前人研究的基础上,该文把理论分析与工程实际紧密结合,通过对以往地基沉降计算方法的分析总结,提出了基于改进D-P弹塑性地基模型的沉降计算理论和方法,并结合有限单元法的具体计算,将所得沉降值与现场实测数据比较,取得了较为满意的结果。     

改进的砂井地基等效建模法及工程优化

针对等效砂墙厚度过小导致有限元建模时网格划分困难这一技术难题,对砂井地基数值建模的简化计算方法展开研究,在陈立宏等效砂墙理论和赵维炳等效砂墙法的基础上,通过计算公式的二次推导,提出一种改进的调整砂墙厚度的等效建模法,较好地解决了上述技术问题,经多个计算点的验证,该方法具有可行性.同时,以河北省沿海高速公路某试验段为工程背景,采用等效建模法,借助大型岩土工程有限元软件Plaxis构建工程地质模型,综合地基土超孔压消散及工后沉降大小等方面的分析结果,对多种塑料排水板设计方案进行比选优化,结果表明,将数值模拟技术与工程优化相结合,利用数值计算结果评判工程设计方案的优劣,对于工程设计具有一定的理论指导意义和工程实用价值.     

排水固结法在连云港地区软基加固工程中的应用

探讨连云港地区软土的工程特性，通过对大量试验数据的分析，给出该地区软土数值计算的参考数据，对采用砂垫层预压和真空预压等排水固结加固连云港地区软基方法进行对比分析，给出适合于该地区软土地基沉降计算的实用简化模型和沉降计算方法。探讨连云港地区公路设计的极限填土高度，指出该地区公路低路堤设计的必要性：对今后该地区的公路软土地基处理具有一定的借鉴意义。     

水泥粉煤灰搅拌桩复合地基沉降特性研究

针对渭蒲高速公路饱和黄土地基用水泥粉煤灰搅拌桩加固路段,采用埋设沉降杯法进行了长期的现场监测。通过分析监测数据,得出了复合地基的沉降量、沉降速率随上部荷载和时间的变化趋势。同时结合实体工程中复合地基的各项参数,对其沉降量进行了理论计算和数值模拟。对比三种复合地基沉降量的分析方法得出：柔性荷载作用下复合地基的理论计算因受桩体刺入下卧层长度、桩侧摩阻力等各种不确定因素的影响,不同理论计算方法的结果差异较大,实际意义不大;现场监测和数值模拟结果具有相似性,但是忽略了实际工程中次固结沉降对饱和黄土地基沉降的影响,故数值分析值偏小;针对饱和黄土的特殊工程性质,可将现场监测的结果与数值分析的规律结合起来,对复合地基的最终沉降进行预测。     

砂井地基路基沉降等效参数分析

对砂井打穿地基的三维固结进行一维等效换算,推导砂井地基沉降的等效参数计算方法,同时对路基的侧向位移模型作了探讨,推导路基粘弹性二维沉降的等效参数方法,运用简化双曲线模型分析路基的分级加载情况,用文中方法和实测结果进行了比较分析,结果表明基本吻合。