高速铁路工程造价论文提纲

论文题目：高铁桩承式路堤摩檫桩在粉土中的循环沉降研究与应用

摘要：高速铁路作为国家交通运输领域的重要组成部分,对国民经济的发展和带动作用贡献巨大。在高速铁路运营期间,列车荷载会引起路基动应力响应的增加,桩承式路堤的下部桩基础在循环荷载作用下,会发生循环累积沉降。在高速铁路工程中,对于路基沉降的控制标准要求高,因此对高铁路基的沉降进行合理计算并进行控制具有十分重要的研究和应用价值。本文所做的主要工作有:（1）介绍荷载传递法的基本原理和已建立的静荷载下的桩侧和桩端荷载传递模型,对循环荷载作用下的桩基变形和破坏机理进行研究,随后对已有的桩-土界面弱化模型进行探讨,为后续计算竖向循环荷载作用下的桩基累积沉降奠定基础。最后,对桩基的循环振动效应进行简要介绍,了解应力波在桩体中的传递。（2）通过对单桩竖向循环加载大比尺模型试验的循环累积沉降数据进行分析,可知循环荷载作用下的桩基累积变形随循环次数的增加而增大,当循环荷载幅值的一半与桩基极限承载力的比值（Pcyc/Pu）和循环荷载的均值与桩基极限承载力的比值（Pm/Pu）越大,桩基的累积沉降发展越快。通过比较,可将桩基累积沉降的发展形式分为稳定型、发展型和破坏型三种。基于循环荷载下桩基的承载力及变形性状,提出了桩基设计的循环累积沉降发展分析图。根据不同Pm/Pu和Pcyc/Pu组合下的累积沉降发展特征,可以将循环下桩基沉降发展划分为稳定区、发展区、破坏区三个区域,为满足高铁路基长期沉降控制标准,循环荷载比与静荷载比组合下的沉降应位于稳定区。当沉降属于发展型时,为了能够计算在循环荷载作用下桩基础的累积沉降,根据已有试验数据提出了考虑循环荷载作用下土体刚度弱化的单桩竖向沉降计算模型,最后利用MATLAB-GUI设计一套该计算方法的用户界面。在此基础上,将该计算模型推广至黏土和砂土地基,通过对模型中参数的选取,验证该计算模型的普适性。（3）在对循环累积沉降分析计算的基础之上,总结出循环荷载作用下桩承式路堤设计的关键性问题。最后进一步总结出高速铁路桩承式路堤的设计方法与流程。根据提出的高铁桩承式路堤设计方法,来对一个高速铁路路基的工程实例来进行设计。当该设计下的桩基沉降性状控制在稳定区内且靠近发展区时,在保证稳定性的情况下能够最大限度的发挥地基承载力并节省工程造价。

关键词：高速铁路;桩承式路堤;粉土地基;摩擦桩;竖向循环荷载;循环累积沉降;桩-土相互作用;设计方法

学科专业：建筑与土木工程

致谢

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2.1 竖向受荷下的桩基性状

1.2.2 竖向循环加载下的桩基模型试验研究

1.2.3 竖向循环荷载作用下的桩-土相互作用分析

1.3 存在的问题

1.4 主要研究工作及技术路线

第2章 循环荷载作用下桩-土相互作用分析

2.1 引言

2.2 荷载传递法

2.2.1 荷载传递法的基本原理

2.2.2 荷载传递函数

2.3 循环下的桩基变形及破坏机理

2.3.1 循环加载对桩-土界面相互作用的影响

2.3.2 桩基循环效应及累积沉降的产生机理

2.4 考虑循环作用效应的桩侧荷载传递模型

2.4.1 模型概述

2.4.2 循环累积变形

2.5 单层饱和土中桩基竖向振动分析

2.5.1 基本控制方程

2.5.2 桩竖向振动问题求解

2.5.3 桩土系统时域特性分析

2.6 本章小结

第3章 循环荷载作用下桩基累积沉降分析与计算

3.1 引言

3.2 单桩竖向循环加载模型试验累积沉降分析

3.2.1 试验简介

3.2.2 循环加载下累积沉降数据

3.2.3 累积沉降类型

3.3 循环累积沉降发展分析图

3.4 累积沉降计算方法

3.4.1 桩顶荷载计算

3.4.2 桩基循环累积沉降计算

3.4.3 参数选取说明

3.5 MATLAB GUI用户界面计算

3.5.1 采用GUI设计计算过程

3.5.2 计算结果分析

3.6 累积沉降计算模型对于黏土和砂土地基的适用性讨论

3.6.1 黏土地基

3.6.2 砂土地基

3.6.3 不同种类地基土体循环荷载影响参数比较

3.7 本章小结

第4章 桩承式路堤设计方法研究

4.1 引言

4.2 桩基设计

4.3 桩帽设计计算

4.4 加筋材料的设计计算

4.4.1 水平力设计

4.4.2 竖向荷载转移的计算

4.4.3 总荷载设计

4.5 设计流程

4.6 高速铁路桩承式路堤设计实例

4.6.1 工程概况

4.6.2 设计资料

4.6.3 设计计算过程

4.7 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 研究总结

5.2 创新点

5.3 问题与展望

参考文献