此处，应用荷兰开发的有限元软件Plaxis，建立如图4-10所示的斜坡软弱地基路堤全结构平面应变数值分析模型，地基宽度为120 m，依据《铁路路基设计规范》[4]，选取路堤顶面宽为7.5 m，路堤边坡坡比为1∶1.5，路堤填高为8 m，地面横坡坡比为1∶m，软弱层厚度为Hw，软弱层层顶至地基顶面的距离为H。......
2023-10-03
数值分析模型建立对软基路堤力学行为的影响
【摘要】：计算分析时，先获得地基的初始应力，然后模拟路堤的水平分层分步建造，获得土体的侧向变形与竖向沉降。
4.4.1.1 有限元模型及参数
本节运用荷兰研发的岩土工程有限元软件Plaxis，建立如图4-19所示的斜坡软弱地基路堤全结构平面应变数值分析模型。依据《铁路路基设计规范》（TB 10001—2005）[4]，路堤顶面宽为7.5 m，路堤边坡坡比为1∶1.5，路堤填高为8 m（以路堤中心线标高为准），地面横坡为1∶10（当地面横坡为零时，即演变成为普通水平地基），斜坡软弱层厚为4 m（当斜坡软弱层厚度为零时，即演变为普通斜坡地基）。采用15节点三角形单元自动剖网方法离散模型，并适当加密路堤及斜坡软弱层区域内的网格密度，模型的两侧施加水平向位移约束，底侧施加双向位移约束。为便于各工况横向比较，对于普通水平地基路堤、水平软弱地基路堤，尽管模型对称，仍取全结构进行分析。
图4-19 斜坡软弱地基路堤计算模型示意（单位：m）
土体的本构模型采用Mohr-Coulomb模型。各层土体材料参数如表4-1所列。
数值分析模型模拟了斜坡软弱地基在长带状路堤自重荷载作用下的压密沉降。计算分析时，先获得地基的初始应力，然后模拟路堤的水平分层分步建造，获得土体的侧向变形与竖向沉降。Plaxis程序通过K0、重力加载（Gravity loading）两种方式分别获得普通水平地基和水平软弱地基、普通斜坡地基和斜坡软弱地基的初始应力，通过分步建造（Staged construction）功能分步激活各层路堤单元，以准确、真实地模拟动态填筑施工力学行为。通过软件内嵌的剪切强度折减法试算，可知4种计算工况在最危险条件下（即路堤填筑完毕）路堤稳定安全系数均大于1.0，从而确保在此基础上变形计算处于收敛状态。
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2023-10-03
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2023-10-03
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2023-10-03
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2023-10-03
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2023-10-03
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2023-10-03
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