基于机场跑道垫层的气泡轻质混合土研究与有限元分析

论文摘要

近年来,随着地基处理技术的提高和发展,气泡轻质混合土技术作为一种最为先进的一种填土技术,逐渐受到土木工程界的重视,因其具有独特的优点而具有广阔的应用前景,可以应用于铁路、公路、市政工程等行业的软土地基上的填土工程中。本文在室内试验的基础上,对气泡轻质混合土的性质进行以下几个方面的研究:(1)采用均匀设计的试验方法,结合多元非线性的逐步回归法,得到气泡轻质混合土强度与材料组分的回归方程,并对配方进行优化,可以根据工程的实际情况配制需要某密度或某强度的气泡轻质混合土。(2)分别研究了气泡轻质混合土在水泥掺入比和气泡混入率不同的情况下,其和易性(流动度)、气泡稳定性(气泡消泡率)和湿密度等物理性质的变化趋势,也对不同龄期的抗压强度的变化规律进行研究,得到了它们之间的关系曲线。(3)将气泡轻质混合土作为机场跑道垫层,可以降低道面的不均匀沉降。通过有限元软件计算,得到机场道面在循环荷载作用下,密度ρ、弹性模量E和泊松比μ等垫层材料参数对道面沉降的影响,并分析了气泡轻质混合土垫层的优点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 气泡轻质混合土的概述
• 1.2.1 气泡轻质混合土的工程特性
• 1.2.2 气泡轻质混合土的生产方式
• 1.3 气泡轻质混合土的研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 气泡轻质混合土的工程应用
• 1.4.1 路基加宽
• 1.4.2 滑坡路段的路基填筑
• 1.4.3 陡峭及转弯路段的路基填筑
• 1.4.4 隧道坑口的路基填筑
• 1.4.5 桥（涵）背填土
• 1.4.6 软基上的路基填土
• 1.4.7 管道填埋与空洞填充
• 1.4.8 地下空洞与溶洞的填筑
• 1.5 本文的主要工作
• 1.6 本章总结
• 第二章 气泡轻质混合土材料配方的研究
• 2.1 引言
• 2.2 正交设计和均匀设计
• 2.2.1 正交设计
• 2.2.2 均匀设计
• 2.2.3 正交设计和均匀设计的比较
• 2.3 泡沫轻质混合土的均匀设计试验
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验步骤
• 2.3.3 试验材料组分及试验结果
• 2.4 试验数据的处理
• 2.4.1 多元非线性回归
• 2.4.2 试验配方优化
• 第三章 气泡轻质混合土的基本性质研究
• 3.1 概述
• 3.2 气泡轻质混合土的强度机理分析
• 3.3 最佳用水量的确定
• 3.4 水泥掺入比对气泡轻质混合土的影响
• 3.4.1 水泥掺入比对流动度的影响
• 3.4.2 水泥掺入比对气泡稳定性的影响
• 3.4.3 水泥掺入比对湿密度的影响
• 3.4.4 水泥掺入比对抗压强度的影响
• 3.5 气泡混入率对气泡轻质混合土的影响
• 3.5.1 气泡混入率对流动度值的影响
• 3.5.2 气泡混入率对气泡消泡率的影响
• 3.5.3 气泡混入率对湿密度的影响
• 3.5.4 气泡混入率对抗压强度的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 气泡轻质混合土机场垫层的有限元分析
• 4.1 引言
• 4.2 飞机荷载作用模式
• 4.2.1 竖向设计荷载
• 4.2.2 荷载的作用面积
• 4.3 有限元计算
• 4.3.1 基本假设
• 4.3.2 模型的建立和参数的选取
• 4.4 垫层材料参数对机场道面沉降的影响
• 4.4.1 垫层密度对道面沉降的影响
• 4.4.2 垫层弹性模量对道面沉降的影响
• 4.4.3 垫层泊松比对道面沉降的影响
• 4.5 气泡轻质混合土垫层与普通垫层的比较
• 4.6 气泡轻质混合土垫层对机场道面病害的影响
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文