基于離心模型試驗的路橋變形耦合特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、橋梁、隧道、涵洞和路基共同組成了線路的整體。當路基與剛性結構物接續(xù)時，因柔性路基填方與剛性結構物的剛度差異和兩者在變形特性存在明顯的不同，列車通過時極易產(chǎn)生線路不平順性問題，尤其與路基和橋臺連接處出現(xiàn)的病害最為嚴重和復雜，是整個線路最薄弱的環(huán)節(jié)，如何做好兩者之間沉降均勻過渡一直是工程建設的難題。通過調研我們發(fā)現(xiàn)，以往進行過渡段問題的研究時多將路和橋兩種不同的結構物分開來研究，并未對路、橋的整體性能進行綜合的評價。因此，過渡段設計時缺乏統(tǒng)

2、一的參數(shù)控制標準，導致了路橋間的“不連續(xù)”。本文在高速鐵路不同結構物均勻過渡段技術措施的試驗研究項目的支持下開展了松軟土地基路橋過渡段離心模型試驗?；陔x心模型試驗的成果進行了路橋變形耦合特性的三維數(shù)值仿真分析，主要得出以下結論：
　　(1)過渡段路基沉降與時間的關系曲線可以用S型成長的Weibull2模型預測。本文所建立的三維仿真模型來分析兩種不同結構物相互作用特性的技術路線是可行的；
　　(2)飽和松軟土地基強度較低，荷

3、載加載時會產(chǎn)生很大的瞬時沉降，臺頂會朝填土方向發(fā)生明顯傾斜。在實際工程中針對松軟土地基宜采取堆載預壓等手段進行排水固結，待地基強度有所提高后再進行橋臺施工和過渡段路基填筑，以減小地基的瞬時沉降量，以及臺后路基填筑對橋臺變形產(chǎn)生的不利影響；
　　(3)隨地基處理程度的加強，距離臺背不同位置處路基面沉降逐漸減小，但各斷面敏感程度不同。離臺背距離越近，路基面的沉降坡度越大。因此，建議過渡段地基處理宜采用變樁距或者變樁長法設計，重點加強近

4、臺背范圍內的沉降控制；
　　(4)路橋交界處會存在差異沉降(臺背錯臺)，且差異沉降值隨著過渡段地基樁間距的增大而增大，高速鐵路對線路的平順性要求較高，因此，有必要在橋頭設置搭板將路橋交界處的臺階式跳躍沉降變成連續(xù)斜坡式沉降，達到消除或減弱橋頭跳車的危害；
　　(5)過大的路基差異變形會影響線路結構剛度(路基后期剛度)的合理匹配問題；另一方面，橋臺轉角、傾斜方向和水平位移均與過渡段路基收斂沉降值大小有直接關聯(lián)；綜合考慮，建議臺