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基于北京理正岩土软件和PLAXIS的软土地基加筋路堤稳定性计算方法研究

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目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 论文的研究背景、目的及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 软土地基加筋路堤的加固机理

1.2.2 筋材的发展及拉力分布研究

1.2.3 加筋路堤稳定性安全系数计算方法

1.3 本文主要研究内容及研究路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究技术路线

第2章 理正软土路堤软件和Plaxis在加筋路堤稳定验算中的对比

2.1 软件介绍

2.1.1 理正软土路堤软件

2.1.2 Plaxis有限元计算软件

2.2 两软件在加筋路堤稳定性验算中模型建立

2.2.1 几何模型的输入过程

2.2.2 土层划分及材料参数简化

2.2.3 模型边界条件等效

2.2.4 初始条件和路堤的分步施工

2.2.5 高速公路运营期荷载转换

2.3 加筋路堤稳定性在两软件中的计算

2.3.1 筋土相互作用

2.3.2 稳定性计算方法

2.4 输出后处理

2.5 本章小结

第3章 加筋路堤稳定性算例分析

3.1 数值模型建立

3.1.1 理正软土路堤软件模型建立

3.1.2 Plaxis有限元数值计算模型建立

3.2 理正软土路堤和Plaxis软件计算结果分析

3.2.1 潜在滑移面分析

3.2.2 加筋路堤中筋材的受力特点

3.2.3 稳定性安全系数分析

3.3 本章小结

第4章 Plaxis的加筋路堤稳定性参数敏感性分析

4.1 筋-土摩擦系数

4.2 筋材轴向刚度

4.3 加筋层数

4.4 本章小结

第5章 论文结论和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目

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摘要

滨海软土除了具有孔隙比大、抗剪强度低、透水性低等软土同性外,还有地下水位高、软土厚度厚、地基两层无约束等自身特点,但也不可避免地需要在软土上修筑高速公路,在填方自重荷载作用下,存在路基失稳等隐患灾害。因加筋路堤独特的优势,对软土路基进行加筋处理得到了工程界的广泛重视,目前对软土地基上加筋路堤的稳定性探讨基本都局限于单独使用传统极限平衡法或有限单元法,但很少有人对这两种方法全面地进行比较。
  北京理正岩土软件作为传统极限平衡法载体,Plaxis有限元软件作为有限单元法载体,本论文通过从各个方面对这两软件在软土地基上加筋路堤稳定性计算方法做系统比较,得出Plaxis有限元软件更能模拟复杂的施工现场,可通过界面模拟筋土间复杂的相互作用。
  采用目前国内外最常用的有效应力法(准毕肖普法)和强度折减法进行算例分析,并从潜在滑移面、筋材拉力以及路基稳定安全系数方面进行了比较,得出在Plaxis有限元软件中,可因筋材的作用而改变潜在滑移面形状,筋材拉力并不仅仅只与筋土摩擦系数有关,而且还与加筋位置以及筋材轴向刚度等因素有关,路堤填筑完成后,Plaxis计算结果显示,稳定安全系数可因固结作用而显著提高。
  通过综合比较,采用Plaxis有限元软件对筋材参数进行敏感性分析,得出筋土间摩擦系数能影响路基的破坏形式,筋材拉力不仅与筋土间摩擦系数、筋材刚度有关,而且还与加筋路堤结构以及筋材位置有关。

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