京滬高速鐵路樁筏整體結構工作性狀與設計方法研究.pdf

1、基于樁筏基礎在建筑工程中的成功應用經(jīng)驗，樁筏整體結構首次用于處理高速鐵路深厚第四系軟土地基，主要目的在于增強路基結構的整體性和長期穩(wěn)定性，控制其總體沉降變形和不均勻沉降，從而達到上部軌道結構的穩(wěn)固和高速行車要求。然而高速鐵路下樁筏整體結構路基的理論研究甚少，對其工作性狀和設計方法等方面的資料比較匱乏。因此針對樁筏整體結構的筏板、樁以及地基土三者之間的相互作用；應用樁筏整體結構控制沉降的效果；在設計過程中樁筏整體結構的內力簡化分析模型；先

2、進、安全、經(jīng)濟的樁筏整體結構設計方法等方面問題的探討和研究十分有意義。
　　以京滬高速鐵路為背景，針對高速鐵路上部結構荷載特點，考慮筏板-樁-土的相互作用，對樁筏整體結構進行ABAQUS靜力有限元建模，分析各部件的工作性狀。結果表明樁筏整體結構很大程度上提高了加固區(qū)的變形模量和綜合剛度；筏板起到了均化內力的作用，受力上應當看作雙向板；樁受壓、彎、剪綜合作用。
　　通過現(xiàn)場長期沉降測試分析，結合有限元實體分析，再進行系統(tǒng)的理論

3、計算，對總沉降、分層沉降、側向變形、工后沉降等高速鐵路路基關鍵問題進行深入探討。結果顯示樁筏整體結構控制路基沉降效果明顯；提出了適用于高速鐵路樁筏整體結構總沉降計算的e-P曲線法和Es法，并建議相應的沉降修正系數(shù)；建議中等壓縮性土按不同階段“沉降完成比例”求解工后沉降。
　　結構內力、變形理論分析和現(xiàn)場測試表明實際應用的樁筏整體結構存在些許浪費，因此采用混凝土結構已成熟的概率極限狀態(tài)法的簡化計算公式對其進行優(yōu)化設計。設計時各個作用

4、效應通過SAP2000有限元簡化模型進行計算，提出了筏板設計時各種作用效應計算的一維連續(xù)梁法；樁設計時各種作用效應計算的二維等代框架梁法；三維框架法更能體現(xiàn)樁筏結構的空間性能，建議結合ABAQUS實體單元模型對樁筏整體結構進行工作性狀分析。
　　針對高速鐵路荷載特點，分別對預壓期間和運營期間的各種工況組合進行荷載效應計算，由結構各部件以及整體的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)結合進行系統(tǒng)設計，結果表明采用概率極限狀態(tài)法設計在明確