[发明专利]一种基于有限元分析确定台背填土中土工格栅铺设的方法

说明书

本发明公开了一种基于有限元分析确定台背填土中土工格栅铺设的方法，在有限元分析系统中建立模型进行模拟测试，包括以下步骤：建立未铺设土工格栅的模型和铺设有土工格栅的模型并对两个模型进行计算分析比较，铺设有土工格栅的模型中台后填土中铺设有多层土工格栅铺；依据不同影响因素调整铺设有土工格栅的模型，选择单一的影响因素，保持该影响因素呈线性变化，且保持其他影响因素不变的情况下，测试记录以下待测参数：台后路堤的沉降量和铺设费用；根据记录的数据绘制台后路堤的沉降量和铺设费用与各单一影响因素的关系图。能够预先确定出经济高效的路桥相接段土工格栅的加铺方式，为设计、施工提供精细化指导，降低施工成本，提高施工效率。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种基于有限元分析确定台背填土中土工格栅铺设的方法。

背景技术

道路与桥涵端部接连处的过渡段由于桥涵与道路两者之间的强度、刚度、沉降变形等均相差很大，常引起过渡段的不平顺。过渡段的不平顺会导致车辆通行时发生桥头跳车现象。

桥头跳车现象严重影响了公路的使用功能，对行车的安全性、舒适性及道路车辆的经济性带来了巨大的危害，其产生的危害主要表现为：对行车的舒适度和安全性造成影响；对车辆造成伤害，增加运营成本和维修保养费用；对公路造成损害，缩短公路的使用年限，增加维修和养护费用。

常见的桥头跳车防治方式有设置搭板、地基处理、轻质回填、土工格栅、柔性桥台等。土工格栅对回填土进行加筋处理，能增强填土整体性，起到柔性搭板的作用，有效降低路桥过渡段差异性沉降。本发明通过有限元方法分析计算，得出最佳的土工格栅铺设层数和铺设间距，由此确定经济高效的路桥相接段土工格栅的加铺方式，为设计、施工提供精细化指导。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于有限元分析确定台背填土中土工格栅铺设的方法，能够预先确定出经济高效的路桥相接段土工格栅的加铺方式，为设计、施工提供精细化指导，降低施工成本，提高施工效率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于有限元分析确定台背填土中土工格栅铺设的方法，在有限元分析系统中建立模型进行模拟测试，模型包括桥台、土工格栅和台背路基，桥台与台背路基之间设有台后路堤，台后路堤下方设有台后填土，包括以下步骤：

1)建立未铺设土工格栅的模型和铺设有土工格栅的模型并对两个模型进行计算分析比较，铺设有土工格栅的模型中台后填土中铺设有多层土工格栅；

2)依据不同影响因素调整铺设有土工格栅的模型，选择单一的影响因素，若该影响因素具有变化的可能性则保持该影响因素呈线性变化，且保持其他影响因素不变的情况下，测试记录以下待测参数：台后路堤的沉降量和铺设费用；

影响因素包括：土工格栅是否与桥台耦合、土工格栅铺设间距、土工格栅铺设层数和土工格栅的处理深度；

3)根据记录的数据绘制台后路堤的沉降量和铺设费用与各单一影响因素的关系图。

按照上述技术方案，在所述的步骤3)之后，还包括以下步骤：

S1在影响因素中土工格栅与桥台耦合情况下，选择其余影响因素中2-3种影响因素，列出不同影响因素的变换组合，在2-3种影响因素同时变化的情况下测量记录以下待测参数；

在影响因素中土工格栅不与桥台耦合情况下，选择其余影响因素中2-3种影响因素，列出不同影响因素的变换组合，在2-3种影响因素同时变化的情况下测量记录以下待测参数；

待测参数为台后路堤的沉降量和铺设费用；

2-3种影响因素的变化组合，2-3种影响因素同时变化分为以下几种情况：

a变换组合的影响因素均按照同方向规律线性变化；