哈大客运专线刚-柔性桩复合地基工作性状研究的开题报告.docx

哈大客运专线刚-柔性桩复合地基工作性状研究的开题报告
一、研究背景
随着高速公路网络的飞速发展，大型客运专线的建设不断加快，因此对于大型桥梁的基础处理问题也成为了一个亟待解决的难题。传统的桩基础处理方式具有成本高，施工复杂等缺点，因此近年来，柔性桩与土壤复合地基成为了国内外研究的热点。而目前柔性桩与土壤复合地基的研究大多都是针对单一材料进行的，缺乏不同材料的物理和力学特性对于该复合地基工作性状研究的影响。
二、研究目的和意义
本研究将探讨多种材料的柔性桩与土壤的复合地基，在不同荷载作用下的力学特性、变形特性等工作性状，旨在提高该复合地基的工程应用效果，为桥梁基础处理提供新的思路和技术支撑。
三、研究内容与方法
研究内容：
1.多种材料的柔性桩与土壤的复合地基工作性状的基础试验研究，包括材料物理性质、变形特性、强度特性等；
2.建立复合地基数值模型，探究不同荷载条件下的工作性状，包括板层间剪切变形、层间位移等；
3.分析不同材料组合对复合地基工作性状的影响，确定最佳材料组合。
研究方法：
1.室内试验：在室内试验室进行柔性桩与土壤材料的基础试验，得出不同材料的力学特性、变形特性等。
2.数值模拟：采用基于有限元的数值模拟方法，建立复合地基三维数值模拟模型，进行力学分析，结合实验数据进行验证。
四、预期成果与进度安排
预期成果：
1.建立多种材料的柔性桩与土壤的复合地基试验与数值模型；
2.得出不同材料的柔性桩与土壤的复合地基的力学和变形特性参数，包括强度、刚度指标等；
3.确定最佳材料组合，提出合理处理方案。
进度安排：
第一年：柔性桩埋深、直径、材料等基础试验工作；
第二年：复合地基试验数据处理，数值模拟建模与仿真工作；
第三年：结果分析与总结，论文的撰写与答辩。
五、研究的难点和解决方案
研究的难点：
1.多种材料复合地基试验与数值模拟的建立；
2.考虑不同荷载条件下的复合地基变形特性的分析；
3.针对不同材料组合的工作性质进行系统研究。
解决方案：
1.采用多种建模和仿真软件，对试验数据进行处理，建立复合地基的数值模型；
2.采用已有的工作性质特征函数对影响因素进行拟合，进一步分析模型的工作情况；
3.尝试不同材料组合方案，对比分析得出最佳方案。
六、参考文献
[1]醉人C，柯西狄克B.基础地基工程学[M].北京:中国营造出版社，2014.
[2]刘春阳，李国胜，张庆跃.多材料复合地基的试验研究[D].厦门:厦门大学，2019.
[3]赵立军，陈萍，刘志鹏，等.多层土柔性桩复合地基非线性力学模拟[J].岩石力学与工程学报，2019,38(11):2756-2763.
[4]刘洋，亢立宁，徐园.多材料复合地基的力学特性试验研究[J].工程力学，2015,32(6):281-287.