《高速鐵路樁板結構樁-板-路基土體相互作用研究》是依託北京交通大學，由肖宏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高速鐵路樁板結構樁-板-路基土體相互作用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：肖宏
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
樁板結構是一種新型的結構型式，在國內外的工程套用方面並不多見，理論研究嚴重滯後於工程實踐，沒有對應的設計規範，目前還處於工程套用探索階段。當前在具體的工程設計時，不考慮路基土體對板的支承作用及對樁的約束作用，致使最終的設計結果偏於保守，工程造價較高。在僅有的理論研究中，大多是做一些有限的試驗和少量的數值分析，目的主要是驗證該工程設計的正確性。這些嚴重製約了樁板結構的推廣套用。.項目主要針對目前樁板結構理論研究成果較少、工作機理還不明確的現狀，進行樁-板-路基土體的相互作用研究，重點分析路基土體對板的支承作用及隨列車作用次數的變化規律，路基土體對樁的水平支撐特性與約束能力，樁板結構參數及溫度變化對相互作用的影響，以及評價當前保守設計方法的技術經濟性。目的是通過研究，使對樁板結構樁-板-路基土體的相互作用認識方面有所突破，為樁板結構工程設計提供理論依據，為建立樁板結構設計計算方法奠定理論基礎。
結題摘要
樁板結構是一種新型的結構型式，目前在國內外已有一定的工程套用。由於對樁-板-路基土體的相互作用機理不清楚，當前在工程實踐中，採用不考慮路基土體對板的支承作用及對樁的約束作用而進行保守設計，工程造價相對較高，制約了樁板結構的推廣套用。 本項目從靜、動力兩個角度出發，建立列車-軌道-樁板結構空間耦合精細化模型，對樁土、板土的相互作用進行了研究，明確了在列車荷載作用下樁土、板土的相互作用大小及規律。對比分析了板下土體脫空與不脫空情況下對承載板受力及變形的影響，明確了路基土體對板的支承貢獻大小。研究了橫向荷載作用下路基土體對樁的側向約束作用，揭示了板土摩擦、樁土承壓等對樁的側向約束作用。分析了速度、軸重、曲線半徑、樁長與樁徑、承載板跨度與厚度、路堤填料性質與結構尺寸，以及樁的支承形式等對樁板結構樁土、板土相互作用的影響，並開發了樁板結構承載板設計計算軟體。建立了溫度場、列車荷載等多場作用下樁板結構分析模型，研究了溫度、溫度與荷載耦合作用等對樁板固結處應力集中的影響，提出了樁板結構設計時應考慮整體溫度升高、降低，以及溫度梯度與列車荷載作用組合等各種工況。通過樁板結構水平載入試驗與豎向循環載入試驗等大比例模型試驗，進一步揭示了樁板結構樁-板-土相互作用機理及隨載入次數的變化規律。在上述研究基礎上，結合工程案例，具體分析了目前樁板結構保守設計的技術經濟性，為形成高速鐵路樁板結構的設計理論及方法提供了有力的支承。
