高速铁路风积土地基震（振）陷变形研究

论文摘要

长期高速列车荷载以及潜在的地震荷载作用引起的风积土地基震（振）陷等病害是高速铁路地基抗震设计不可避免的问题。基于此开展了高速铁路风积土地基震（振）陷变形试验研究和数值模拟研究。根据现场情况，对取自六家子地区的原状土样开展了室内和现场试验，研究了风积土的动力学参数和地震和列车荷载作用下风积土地基的震(振)陷问题。采用现场与室内试验相结合、试验结果、现场测试结果与数值模拟结果相比较的研究方法。通过动三轴试验，建立了风积土动强度和抗液化剪应力比的经验公式，获得了其动模量和动阻尼比的最值。根据波速测试结果，研究了波速随土层深度的变化规律，预测了场地的震陷量。利用震陷试验数据，建立了震陷系数回归公式，判断了该场地的震陷量；利用振陷试验数据建立了风积土振陷变形系数的数学回归模型；利用ADINA对该地区高铁风积土路基进行的数值模拟结果与震陷试验结果较为接近，可用于计算风积土地基震陷量。以上研究成果为辽西地区风积土高铁路基的抗震防震设计提供了重要参考依据，具有重要的工程实际意义。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 土的动力学性质研究
• 1.2.2 风积土动力学的研究现状
• 1.2.3 地震荷载作用下土体震陷研究现状
• 1.2.4 列车振动荷载的土体振陷研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 技术路线
• 2 风积土基本物理力学试验
• 2.1 风积土的密度、含水量和干密度试验
• 2.2 风积土的比重试验
• 2.3 风积土的颗粒分析试验
• 2.4 风积土的界限含水率试验
• 2.5 风积土的固结试验
• 2.6 风积土的直接剪切试验
• 2.7 小结
• 3 风积土动三轴试验
• 3.1 动强度试验
• 3.1.1 试验简介
• 3.1.2 试验结果分析
• 3.2 抗液化强度试验
• 3.2.1 试验简介
• 3.2.2 试验结果分析
• 3.3 动模量 Ed、Gd试验
• 3.3.1 试验方法
• 3.3.2 动模量特性
• 3.4 动阻尼比试验
• 3.4.1 阻尼比
• 3.4.2 试验结果分析
• 3.5 小结
• 4 波速测试及风积土场地震陷量预测
• 4.1 波速测试的一般规定
• 4.2 单孔波速测试
• 4.2.1 波速测试的主要应用
• 4.2.2 单孔法的操作要求
• 4.3 波速测试实例
• 4.4 波速测试结果分析
• 4.4.1 波速与土层深度
• 4.4.2 动参数与土层深度
• 4.5 风积土地基震陷量预测方法
• 4.5.1 风积土地基震陷的主要影响因素
• 4.5.2 震陷的预测方法
• 4.5.3 高速铁路风积土地基场地震陷量的估算
• 4.6 小结
• 5 风积土震陷试验研究
• 5.1 人工地震波
• 5.2 地震荷载作用下风积土震陷模拟试验
• 5.2.1 风积土震陷试验简介
• 5.2.2 震陷试验结果
• 5.2.4 风积土震陷的主要影响因素分析
• 5.3 风积土震陷量预测
• 5.3.1 风积土震陷量预测
• 5.3.2 风积土震陷评价
• 5.4 小结
• 6 风积土振陷试验研究
• 6.1 列车荷载作用下的振陷试验
• 6.1.1 试验概述
• 6.1.2 试验结果分析
• 6.2 风积土振陷量计算
• 6.2.1 分层总和法计算风积土地基沉降量原理
• 6.2.2 不同高度的路基动力沉降计算
• 6.3 列车荷载作用下风积土振陷预测数学回归模型的建立
• 6.3.1 风积土振陷量的多元线性回归模型
• 6.3.2 多元非线性回归模型
• 6.3.3 两种风积土振陷量预测模型的对比
• 6.4 小结
• 7 风积土地基震（振）陷变形数值分析
• 7.1 风积土震（振）陷的有限元分析原理
• 7.2 地震作用下风积土地基震陷变形分析
• 7.2.1 计算模型
• 7.2.2 材料参数
• 7.2.3 荷载的输入
• 7.2.4 数值模拟结果
• 7.2.5 结果分析
• 7.3 列车振动荷载作用下风积土地基震陷变形分析
• 7.3.1 列车荷载的输入
• 7.3.2 数值计算结果
• 7.4 小结
• 8 结论与展望
• 8.1 本文的主要结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集