ansys有限元程序在高路堤自身沉降变形中的应用

PAGEPAGE4ANSYS有限元程序在高路堤自身沉降变形分析中的应用1引言随着西部地区高速公路建设的蓬勃发展，公路等级的不断提高，对公路建设的质量要求也越来越高。由于西部地区地形、地貌、地质条件的复杂，而公路又是线性结构物，路线长、占地广，高填深挖的路堤结构型式是不可避免的。在近几年来云、贵、川等西部地区的高等级公路建设中，大于20m填高的路段占有不少的比例，同时对建成通车的高填方路段的病害调查发现，多数路段在通车后不久均存在路面纵横向裂缝或不均匀沉降问题，因此对于在西部地区的高填方路基的修筑及沉降计算和工后沉降控制问题，已引起工程界的普遍重视。路基沉降计算应包括地基沉降和路堤填料的自身沉降计算。在低填方路段，由于填方高度小，路堤填料在自重作用下的沉降相应较小，通常在沉降计算时不考虑填料的自身沉降问题，而只计算地基沉降。但对于高填方路基而言，不仅存在地基过量沉降问题，即由于填筑高度高而引起附加应力增大导致地基的沉降量过大，因此要求高填方地基应有具有足够的承载力；同时，对于填料在自重作用下自身压缩变形量也不容忽视。对于地基的沉降计算，目前已有大量的研究，对于高填路堤填料的自身沉降计算，公路、机场、水利部门的有关学者已进行了研究分析，主要采用的计算方法是对适用于地基沉降的理论分析方法进行修正，即改进的分层总和法、数值分析方法及根据现场实测数据进行拟合分析的方法。但总的来说，国内外对于高填路堤的沉降变形规律的研究还很少，还没有形成统一、完善的理论计算方法。在应用数值分析法中的有限元法求解高路堤沉降变形时，需将研究区域离散成有限数据的区域单元，在每个单元内，假定位移场或应力场，应用变分原理建立代数方程组，然后结合初始条件和边界条件，以节点处的广义位移或广义应力作为未知量进行求解。有限元方法是一种近似的计算方法，应用有限元法计算路堤沉降时,需将地基和路堤作为一个整体来分析，对其进行网格划分，形成离散体结构，在荷载作用下算得任一时刻地基和路堤各点的位移和应力。其中基础底面的竖向位移就是所要求的沉降。有限元法可以将地基作为二维甚至三维问题来考虑，反映了侧向变形的影响。它可以考虑土体应力应变关系的非线性特性,采用非线性弹性的本构模型,或者弹塑性本构模型。目前使用最广泛的是邓肯—张双曲线模型。它不仅可以考虑应力历史对变形的影响（若应力低于或高于前期固结应力,则采用不同的弹性模量计算公式），还可以考虑土与结构的共同作用、复杂的边界条件、施工逐级加荷情况以及土层的各向异性等，同时对土体的固结计算,可以用Biot三维固结理论,避免了一维固结计算的许多弊端。从计算方法上来说，有限元法是一种较为完善的计算路堤沉降和变形的方法。它的缺点是计算工作量大，参数确定困难，要做三轴排水试验，目前主要用于重要工程、重点地段的计算【1】。因此，本文主要应用ANSYS大型有限元分析软件对高填方路堤的自身沉降变形规律进行分析探讨，寻找出高填方路堤沉降变形的基本趋势或规律，期望给修建高填方路基的工程技术人员提供一些有价值的参考意见。亩2坝蜘A躲N甚S炉Y齿S骂有亚限斗元威分走析劣软装件恋概床述际A宪N屈S湾Y少S兼是议集侮结蓝构箭、慎热荒、通流熔体惑、让电弱磁前场阿、貌声雷场莫和谁耦拌合挽场尝分言析狭于改一呜体喇的民大光型泡通摧用晌有单限跌元园软粉件痕,认广枯泛摇应志用抱于隔机下械捉、裤土泛木女、傲水状利耳、滚机断电型、脂航郑天喉，备冶渴金形等菌领痒域蹄。筒它初具场有敏强雨大链的忙建跨模忙功橡能疼、茶非租线演性半分包析授功已能撇（文可走进校行蒜几每何卵非拴线阳性往、盆材刮料市非员线背性绘、娱及叛状未态庸非风线徐性欠分责析掩）零、廉智素能羽网箩络栋划职分龟功疼能精及照求继解布功框能孩。扎A垄B果S箭Y局S纱典悄型哥的掘分锣析捡过糟程歇由烧前宰处冻理碍（酱建害立垮几智何灵模暂型除、刺定锐义绣单婶元愤类伟型赵、吹材弯料演属念性铲、溜对蔑模远型事进纱行匙网赖络镰划思分践、贷施鞋工盲荷搁载比和吉约势束外）牲、泡求队解秃计遣算狭（烟选糊择宏求院解盟类斗型厦、侍进紧行劝求风解煤选之设避定恒、尾求跃解骗）锐和抛后担处拨理脸（朴从累求规解附计陆算纷结壁果揉中樱读筑取哀数靠据写、恒对暗计锤算举结脆果畏进下行缠图坛形碑化劲显牺示你、秤列宽表任显劫示协、允进丽行例各示种钻后敲续肝分挖析搏）愁组洒成葛【心2羡】裳。酸在南用大A昨N贴S浴Y档S匆进池行蜓路喜基擦沉吃降轻分牵析音过断程纹中怒，垄模锡型支选镰取嗓尤明为支重间要孔，主其印中夕包座括牢：蛋有猪限旧单充元滨的津选接取泪、母有盲限认元钞沉沉降识计猫算境方藏法爱和殖计营算考结理果烦的洞收汗敛欣性专判事别燥。青3作阁高闻路蓄堤筛的章A仰N六S跟Y乡S秤有准限运元活模保型羡在如A炕N伤S仙Y此S柄有希限嘉元主分括析刷软邀件惰中浩，旺适胆用暗于桐土寨工羽材感料品如短岩适石膜、绕土较壤油等苍颗帽粒解状发材星料寺分观析渣计旧算零的骗模誉型损只后有撒非行金弟属半材禽料托模赌式梦中警的示D峰r郑u蕉c单k医e歼r镇-翼P鸣r窝a业g凶e氧r蛇屈叶服宵准斯则休，观它零实烤际祖是恩对筋莫锯尔今—馆库像仑陡准瞎则串的妙近编似侵。脾其怒流棒动衡准翼则这可族以修使革用庄相燃关阔流扰动卫准鞭则侦，业也文可三以裙使蚕用始不踏相馅关所流苍动疯准救则缸，鹅其刃屈巴服暗面舒并彩不丙随冈材摸料抚的观逐圈渐走屈蹄服结而祝改伴变卵，吧因核此什没款有坐强岭化鸽准抱则既。爹但傅是粪，戏它咬的荐屈铜服弦强商度总随仔侧贴限妥压壶力怪的裤增拐加凯而匪相腥应雕增桐加说，抚其参塑才性吊行戏为杨被逮假根定毅为驱理攀想烧弹革塑梅性洁。蚕该冷模穴型震材光料用可冒以晨考钉虑麻由时于露屈元服槽而萄引逢起客的言体返积叛膨毫胀风，猎但焦不质考错虑躬温蚕度安变施化纵的涨影裕响厕。规3雀.革1萝顺D冶r既u蚁c载k警e返r僵-供P尾r耐a明g敞e负r住屈前服庙准殃则安参肌数矩选稳取无M蚂o帽h阀r竖-翻C参o闭u裙l雪o嘉m技b山准怠则圣是揉表及征稼岩袍土躁剪题切祥破脏坏映的床主酷要逼定居律瓣。倘事呀实首上送，速如乐果滩将方岩润土羽体三视性为警理傅想袭塑彻性蓝材欧料巨，猴也俗可疲以于把暑M释o半h式r爸-搞C刘o弱u翻l裤o色m宽b闹破冲坏节准贤则速视察为岛屈涛服箭准威则奥。尺M惑o亡h苹r相-夏C朝o彻u肌l疗o料m睁b致准蜜则授以谣剪披应妨力自作威为村判乌断恩标铲准柴，现但熔是程这仪个恳剪酷应兼力侮并视不反是赌最花大关剪峡应愤力南，东而花是位相召应搂于肢土完体放破互坏撕时捕所氧达黎到励的闪剪辱应连力弯极谱限姓值束，事其废基宪本绩的虹物激理村意只义跪是删：照当握剪隶切省面朱上设的醉剪奶应兵力图与凶正织应世力咸之油比篮达闹到状最鼠小汁可查剪呼切乘面路上神作所用柄应正力签的旅倾浸斜挣角面的尸最车大女值漆时疼，彼材贵料码发醒生张屈仁服奴与催破葡坏蠢。蛮M帜o途h微r炮-刺C没o群u悲l咐o永m测b剥准识则另的绕最法大优优抽点絮是栏既更能卧反不映行岩房土挑类淘材役料炊的医抗浪压聚强芒度罗，薯而纤且书简罢单棉实想用看，岗其床材袖料神参廉数硬C偿、捞φ挺也到能客很菊容耳易字的枝通粪过樱试而验耳进岂行庙测爪定疾。欺但旦M泰o兄h铸r朽-登C胖o楼u觉l核o承m能b蒜准幼则陡不盐能煎反宾映按中照主细应翻力萄对按屈联服范和嘉破召坏烧的炊影卡响绢及瞒单阁纯朗的垫静忠水笑压劳力腥可报以默引培起焦岩脊土出屈仿服楚的困特期性姨，是屈假服逐曲即面淹没凡有拴棱详角昂，盖不痕便寒于花塑炎性书应厦变王增辩量遗的垄计草算存。企于战是馅在商1堂9腹5阳2萌年涛D絮r卸u脏c虽k盖e兽r冠与阅P旷r野a扑g帜e办r械提啄出刷了姿考炼虑纱静塌水怨压乐力皂影米响飘的歪广枝义谢M服i利s帆s钢屈假服遗与姐破误坏递准锹则础，句简歇称种为意D造-高P另屈胶服赌与逝破耳坏蝴准仆则教。治D荐-系P内准这则沫的苹屈愧服话函夹数毕为炒 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