高速鐵路路基非埋式樁板結(jié)構(gòu)理論與實(shí)踐

內(nèi)容概要

　　本書結(jié)合鄭西高速鐵路濕陷性黃土地基路基設(shè)計(jì)，論述高速鐵路路基非埋式樁板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、方法，及其在設(shè)計(jì)、科學(xué)試驗(yàn)中的應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：路基樁板結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)理論、路基樁板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析、路基樁板結(jié)構(gòu)室內(nèi)模型試驗(yàn)研究、路基樁板結(jié)構(gòu)現(xiàn)場實(shí)測研究、路基樁板結(jié)構(gòu)激振試驗(yàn)研究、路基樁板結(jié)構(gòu)行車試驗(yàn)等，是對非埋式樁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)和介紹的工程專業(yè)書籍。
　　本書可供鐵路科研、設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)人員學(xué)習(xí)參考，也可供有關(guān)院校作為教學(xué)參考書。

書籍目錄

1　緒論
　1.1　引言
　1.2　高速鐵路路基工程的技術(shù)特征
　　1.2.1　高速鐵路路基的工程要求
　　1.2.2　高速鐵路路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn)
　1.3　高速鐵路路基地基處理工法
　1.4　樁板結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀
　1.5　樁板結(jié)構(gòu)路基的特點(diǎn)及分類
2　非埋式樁板結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)理論
　2.1　結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)造
　　2.1.1　整體構(gòu)造
　　2.1.2　承臺板形式
　　2.1.3　托梁形式
　　2.1.4　樁基形式
　2.2　荷載工況
　　2.2.1　豎向荷載
　　2.2.2　水平荷載
　　2.2.3　溫度荷載
　　2.2.4　樁基不均勻沉降
　2.3　樁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
　　2.3.1　容許應(yīng)力法
　　2.3.2　概率極限狀態(tài)法
　　2.3.3　兩種設(shè)計(jì)方法的比較
　2.4　結(jié)構(gòu)體系的簡化
　2.5　樁板結(jié)構(gòu)計(jì)算模型
　2.6　樁板結(jié)構(gòu)理論計(jì)算方法
　　2.6.1　承臺板計(jì)算
　　2.6.2　托梁計(jì)算
　　2.6.3　樁基計(jì)算
　　2.6.4　換算樁長法的驗(yàn)證
　　2.6.5　樁板結(jié)構(gòu)溫度力計(jì)算理論
　2.7　樁板結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算方法
　　2.7.1　樁板結(jié)構(gòu)與地基土相互作用
　　2.7.2　樁板結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算
　　2.7.3　樁板結(jié)構(gòu)橫向計(jì)算
　2.8　樁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
3　路基樁板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析
　3.1　優(yōu)化分析基礎(chǔ)理論
　3.2　樁板結(jié)構(gòu)各部件受力特性
　　3.2.1　承臺板受力特性
　　3.2.2　托梁受力特性
　　3.2.3　樁基受力特性
　　3.2.4　結(jié)構(gòu)整體受力特性
　3.3　結(jié)構(gòu)幾何尺寸優(yōu)化
　　3.3.1　優(yōu)化因素及方法
　　3.3.2　方案組合與目標(biāo)函數(shù)
　　3.3.3　計(jì)算結(jié)果綜合分析
　3.4　設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)影響性
　　3.4.1　地基系數(shù)K值影響性
　　3.4.2　樁側(cè)m值影響性
　　3.4.3　樁長影響性
　3.5　小結(jié)
4　路基樁板結(jié)構(gòu)三維動力數(shù)值仿真
　4.1　數(shù)值仿真的意義
　4.2　有限元法簡介
　4.3　計(jì)算模型
　　4.3.1　地質(zhì)參數(shù)
　　4.3.2　結(jié)構(gòu)單元
　　4.3.3　計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)
　4.4　列車荷載施加
　4.5　邊界條件
　4.6　樁板結(jié)構(gòu)自振特性
　　4.6.1　自振頻率計(jì)算有限元模型
　　4.6.2　自振頻率與振型
　　4.6.3　彈性模量影響
　　4.6.4　跨度影響
　　4.6.5　樁長影響
　4.7　激振試驗(yàn)動力仿真
　　4.7.1　激振動力有限元模型
　　4.7.2　計(jì)算時程曲線
　　4.7.3　激振頻率影響
　　……
5　路基樁板結(jié)構(gòu)室內(nèi)模型試驗(yàn)
6　路基樁板結(jié)構(gòu)現(xiàn)場實(shí)測研究
7　路基樁板結(jié)構(gòu)激振試驗(yàn)研究
8　路基樁板結(jié)構(gòu)行車試驗(yàn)
9　經(jīng)濟(jì)效益分析及推廣應(yīng)用
10　工程應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
后記

章節(jié)摘錄

　　路基剛度較小時變形較大，這會影響列車速度的提高，但剛度太大時，振動加劇，會惡化軌道結(jié)構(gòu)的受力條件和行車的舒適性。因此，對于路基而言，既要提供一個堅(jiān)實(shí)的軌道基礎(chǔ)以減小變形，保障線路的平順性；同時又要具有均勻、適宜的彈性以降低系統(tǒng)的動力作用。　?。?）穩(wěn)固、耐久、少維修　　路基的耐久性主要指長期承載特性，也是疲勞特性。一方面要滿足服務(wù)年限的要求，不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞；另一方面要滿足維修周期的要求，即在一個維修周期內(nèi)，它的疲勞塑性變形的累積不超限。對無砟軌道的要求更加嚴(yán)格，它的全部工后沉降不得超限，從而促使無砟軌道在設(shè)計(jì)和施工過程中有許多新概念和新方法產(chǎn)生?！　。?）高度的平順性　　不僅要求靜態(tài)條件下平順，而且還要求動態(tài)條件下平順。路基幾何尺寸的不平順，自然會引起軌道的幾何不平順。路基剛度的不平順則會給軌道造成動態(tài)不平順。研究表明，由剛度變化引起的列車振動與速度的平方成正比。列車速度越高，剛度變化越劇烈，引起列車振動越強(qiáng)烈。所以，要求路基在線路縱向做到剛度均勻、變化緩慢，剛度突變是不允許的?！　?.2.2 高速鐵路路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn)　　控制沉降變形是路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。高速列車安全穩(wěn)定的運(yùn)行要求線路提供一個高平順、均勻和穩(wěn)定的軌下基礎(chǔ)，而由散體材料組成的路基是整個線路結(jié)構(gòu)中最薄弱、最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)，是軌道變形的主要來源。日本及歐洲國家的高速線路，通過采用高標(biāo)準(zhǔn)、高費(fèi)用的強(qiáng)化線路結(jié)構(gòu)和高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)彌補(bǔ)了這方面的不足?！　〕两底冃慰刂茊栴}相當(dāng)復(fù)雜，是一個世界性的難題。隨著我國高速鐵路大規(guī)模建設(shè)的開展，路基沉降變形控制問題越來越引起建設(shè)者的重視，路基的沉降變形標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了認(rèn)識、實(shí)踐、再認(rèn)識的發(fā)展歷程，沉降控制標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高。滿足高速鐵路的軌道平順性除要求路基剛度均勻過渡外，嚴(yán)格控制路基的工后沉降和不均勻沉降也是必不可少的環(huán)節(jié)。從概念上來看，不均勻沉降、均勻沉降則包含在工后沉降中，路基設(shè)計(jì)、施工的目的就是要最大限度地減小工后沉降、消除不均勻沉降?！　　?/pre>








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