雙向增強體復合地基作用機理與設計理論研究

雙向增強體復合地基法是采用由水平向加筋材料和豎向樁體兩部分形成的人工地基的軟基處理新方法，在高速鐵路和高速公路的建設中得到廣泛應用。本項目在國內(nèi)外學者已有研究成果的基礎上，基于大撓度薄板理論分析筋材的撓曲變形，并考慮格柵下部樁間土的支撐作用，推導出了一系列求解不同工況下樁土應力比的計算方法；考慮路堤側(cè)向滑移和軟土固結的影響，采用有限元方法對雙向增強體復合地基的作用機理、作用效果和影響因素進行了全面的分析；采用離散元方法， 建立剛性樁加固軟土地基的顆粒流試驗模型和不同界面的加筋土拉拔試驗模型，對填土中荷載傳遞機理及格柵與填土界面特性進行了分析；通過現(xiàn)場試驗，探討了雙向增強體復合地基的作用機理和工作性狀，開發(fā)了樁承式加筋路堤掛網(wǎng)技術；對雙向增強體復合地基的基樁承載力進行了可靠度分析。本項目研究成果對雙向增強體復合地基的理論研究及工程應用具有重要參考意義。 2100433B

雙向增強體復合地基法是采用由水平向的加筋材料和豎向的樁體兩部分形成的人工地基的軟基處理新方法。雙向增強體復合地基法在高速鐵路和高速公路的建設中具有非常廣闊的應用前景。本項目在目前國內(nèi)外學者已有研究成果的基礎上，擬采用極限平衡理論和能量方法研究路堤填土中的三維土拱效應和筋材的張力膜效應；建立采用雙向增強體復合地基法的路堤的全斷面模型,考慮路堤側(cè)向滑移的影響，推導路堤填土荷載和車輛荷載作用下筋材的拉力沿其軸線分布的計算式以及樁體的軸力和彎矩的計算式。推導出考慮軟土固結影響的土拱效率和樁體效率以及樁體中性點的計算式，提出路堤下雙向增強體復合地基的工后沉降預測模型。通過改變雙向增強體復合地基中的各項物理及力學參數(shù)，研究雙向增強體復合地基的承載特性和變形特性，優(yōu)化雙向增強體復合地基的設計理論，為我國相應規(guī)范的編制提供依據(jù)。本項目研究成果具有重要的理論與工程實際意義，可產(chǎn)生重大的經(jīng)濟和社會效益。

多元復合地基是近年來從工程實踐中總結提出的新概念。它是由兩種或兩種以上樁體與土所形成的新型復合地基。由于主樁、次樁及樁間土的相互作用，導致多元復合地基作用機理非常復雜，設計理論遠落后于工程實踐。參變量變分原理尤其適合帶內(nèi)摩擦的巖土類材料的非關聯(lián)流動問題。采用參變量變分原理對多元復合地基作用機理進行分析，可求解多元復合地基的壓縮模量進而求其沉降，得到樁與樁間土的應力及位移解析解。對多元復合地基的彈塑性問題建立參變量變分原理，利用參數(shù)二次規(guī)劃理論對其進行有限元分析，并與試驗結果進行比較，從而優(yōu)化多元復合地基的設計參數(shù)，建立多元復合地基的設計計算理論。本項目對于復合地基的理論研究及工程應用具有非常重要的意義。 2100433B

本書主要介紹作者團隊十五年來在國家自然科學基金項目資助下取得的成績，并結合國內(nèi)外研究和應用，系統(tǒng)地闡述了織物增強混凝土材料與織物增強混凝土材料在結構工程中應用的基本原理和工程實踐情況。內(nèi)容包括織物增強混凝土的基本概念、織物增強混凝土薄板研究、織物增強混凝土薄板加固鋼筋混凝土結構研究與應用、織物增強混凝土加固砌體結構試驗研究、織物增強混凝土永久性模板技術研究與開發(fā)、織物增強混凝土在薄殼結構和橋梁結構等領域的應用等。