注浆加筋减载涵洞土压力和内力的数值分析

为降低高填方涵洞所受荷载及涵体内力,提出了涵洞注浆加筋减载方法。采用有限元数值模拟计算了仅注浆加固和注浆加固结合加筋减载后的涵顶土压力和拱圈内力,对涵洞两侧不同范围注浆加固时的减载效果进行对比分析。通过参数分析,研究了格栅刚度及注浆区模量对涵顶土压力及拱圈内力的影响。结果表明,涵墙外注浆加固范围可取1/2涵洞宽度;在注浆加固区顶部铺设土工格栅能进一步降低涵顶土压力和拱圈内力;增大格栅刚度对提高减载效果作用很小;注浆区模量对涵顶土压力和拱圈内力有较大影响,当注浆区模量接近100 MPa时,涵顶土压力和拱圈内力达到较小值,进一步提高注浆区模量,涵顶土压力和拱圈内力减小并不明显。     

小玻格栅加筋黏土试验研究

通过对小玻格栅加筋土体的三轴试验研究及剪切后试样的CT扫描,分析了不同加筋层数对试样应力应变关系、抗剪强度和侧向变形束缚作用的影响。结果表明:加筋作用随着轴向应变的增大而增大;同一种加筋材料,加筋层数越多,加筋效果越明显;适当的加筋层数可以很好地约束加筋土侧向变形,但加筋层数超过一定范围后,加筋层数越多对侧向变形的约束并一定越强。     

土工格栅加筋土三轴试验研究

通过时玻璃纤维土工格栅加筋土体的三轴试验研究,分析不同加筋层数、不同围压对试样应力应变关系曲线、抗剪强度的影响.试验结果表明:加筋作用效果随着轴向应变的增大而增强;同一种加筋材料,加筋层数越多.加筋效果越明显;加筋使得试样具有一定的延性,并能显示出很强的后期效应;在低围压的情况下.采用加筋的方法来提高土的强度更为合理、...     

土工格栅加筋边坡水平变形有限元分析

应用有限元软件对某一土工格栅加筋边坡进行有限元分析,对边坡水平变形在加筋层数、筋材位置、筋材长度、筋材模量发生变化时的规律开展了讨论。研究表明:筋材集中于边坡中下部对边坡水平位移所起到的约束作用较显著;在一定范围内,增大加筋层数、筋材长度与筋材模量都可以有效地减小边坡水平位移。     

基于横观各向同性的土工格栅增强地基力学特性研究

【目的】土工格栅加筋地基在水利、建筑、交通等工程应用广泛，其竖直方向和水平方向的力学特性是值得关注的焦点。为研究不同加筋间距、层数对土工格栅加筋地基竖向和水平向承载特性的影响，【方法】通过物理模拟浅层平板载荷试验，将土工格栅加筋地基视为横观各向同性介质，结合复合材料力学理论推导出了弹性参数的求解方法，同时考虑地基横观各向同性特征计算了竖向附加应力及沉降量。【结果】结果显示：400 kPa可作为地基极限荷载值，加筋5层、7层、16层在相同沉降位置的地基承载力分别提高了26%、39.2%、63.5%;在相同挡墙高度107 cm处，加筋5层、7层、16层工况相比无加筋工况水平位移减少了59%、66%、85%。【结论】结果表明：土工格栅加固地基后对土体的变形模量、剪切模量增强作用显著，而竖向泊松比变化较不明显；加筋地基的水平、竖向变形模量分别与加筋率之间存在较好的线性关系，采用横观各向同性模型推导计算的附加应力值接近试验值，计算的沉降量与试验值误差较小。研究成果可为类似实际工程设计提供一定的理论依据。     

大变形条件下加筋砾砂力学特性研究

为了研究大变形条件下加筋砂土的变形承载特性,以土工格栅为加筋材料,进行了剪切应变达到25％的不同加筋形式和加筋层数下加筋砾砂三轴试验.对比分析了加筋形式和加筋层数对加筋砾砂试样应力-应变特性及体应变的影响规律.结果表明:加筋能够显著提高砾砂的峰值强度和残余强度,且对砾砂残余强度的提升效果要高于峰值强度;其中环形组合加筋...     

台阶式加筋挡墙验算的对比分析

采用加筋挡墙设计软件MSEW3.0, 对台阶式加筋挡墙不同平台宽度、上下墙高度的变化以及采用综合坡率法等几种不同工况下加筋土挡墙稳定性进行验算, 对比分析计算所需筋材长度和所需筋材强度的变化以及不同工况下所需筋材用量的不同。土工格栅筋材的用量随上墙高度的增大而减少。一定范围内, 随平台宽度的增大, 计算所需的每延米挡墙土工格栅筋材的数量逐渐减少;但是随着平台宽度的继续增大, 计算所需土工格栅筋材的数量逐渐增加。综合坡率单级加筋挡墙比对应的台阶式加筋挡墙所需的每延米土工格栅筋材的数量少, 而且随着平台宽度的增加, 采用综合坡率单级加筋挡墙的土工格栅筋材节省量显著增加。     

冻融循环下格栅加筋粘土土体 含水率试验研究

通过一系列室内含水率测试试验,研究了格栅加筋粘土在多次冻融循环条件下土体含水率的变动情况,探讨了填料压实度,加筋层数和初始含水率对冻融后土体含水率变动的影响规律。结果表明,压实度对土体ωi影响最大,低压实度时,Δω1为正值,高压实度时,Δω1为负值;加筋层数次之,ω1值随加筋层数增加而减小,在压实度高的土体中尤为显著;初始含水率影响最弱,仅在土体压实度较低时,较大的初始含水率会引起较大的Δω1值。     

加筋土复合体应力应变特性及加筋机理

为探索填料特性与加筋层数对加筋复合体应力应变及破坏机理的影响,进行了6组不同加筋层数与密度下的加筋复合体三轴试验,得到了相应的应力应变关系与力学性质指标。研究结果表明加筋复合体应力应变特性与填料密度以及加筋层数有密切关系,加筋复合体的破坏符合准黏聚力准则,多层加筋复合体三轴破坏形态呈“葫芦串”状。     

云南红土加筋效应研究

针对云南加筋红土的三轴试验结果,研究排水条件、筋材种类、加筋层数等因素对云南红土加筋效果的影响。加筋效果采用加筋效果系数、归一化加筋效果系数和加权加筋效果系数来衡量。结果表明:红土的加筋效果系数随围压的变化规律不显著,但归一化加筋效果系数的绝对值随围压的增大逐渐减小并趋向于零,强度和变形加权加筋效果系数随加筋层数的增加而增大,孔压加权加筋效果系数随加筋层数的增加而减小;红土在完全排水条件下加筋,强度加筋效果系数大于1,并随加筋层数的增加而增大;在固结不排水条件下加筋,强度和变形加筋效果系数都随加筋层数的增加逐渐增大,孔压加筋效果系数则随之逐渐减小;在完全不排水条件下加筋,强度和变形加筋效果系数都小于或等于1。认为红土的加筋机理可以从筋材在土体中所具有的隔离效应、阻力效应、拱效应、压密效应、孔压效应等几个方面的综合作用来解释。     

沟埋式管道垂直土压力的数值模拟分析

针对目前沟埋式管道垂直土压力计算不够准确的情况,利用有限元软件ANSYS对沟埋式管道垂直土压力进行模拟分析。研究了垂直土压力的大小及分布随沟槽宽度、管土相对刚度的变化规律。结果表明,沟槽越窄、填土越高,沟槽的减荷作用越大。管土相对刚度越小,埋管垂直土压力越小。管土相对刚度系数等于0．3～0．4时,管顶土压力接近均匀分布。     

土工格栅加筋土挡墙土压力测试与有限元分析

为研究土工格栅加筋土挡墙内的土压力分布规律, 结合某试验段挡墙土压力现场测试, 采用有限元法进行了计算分析。分析了土工格栅参数及填料重度对挡墙内土压力分布规律的影响, 研究结果表明:①挡墙面板处的水平土压力, 数值解均小于规范设计值, 随加筋间距减小、刚度和长度的增大而减小;填料重度则对其无明显影响。②基底处垂直土压力在面板附近有明显波动, 部分数值超过规范设计值, 其它位置的计算值与设计值基本符合;土工格栅加筋性能则对其无明显影响。     

软基底板外伸式涵洞衬砌结构有限元分析

本文采用填筑土体应力应变非线性双曲线模型，提出模拟涵洞施工分层填筑加载过程及填筑土体与衬砌结构联合作用的有限元分析方法，得出软基底板外伸式大型涵洞衬砌结构内力及衬砌周边填筑土体压力，开挖基面上边荷载的分布规律。计算成果已为实际工程设计采用。     

上埋式涵洞土压力减载研究与数值分析

在刚性涵洞及刚性地基条件下,利用ANSYS有限元软件分析在箱涵洞顶两侧设置减载块(混凝土块体)对涵顶土压力的影响.研究表明:涵顶两侧的减载块,能够有效地改善涵洞洞顶受力情况,对涵洞顶板起到良好的减载效果:随减载块高度的加大,洞顶土压力系数直线下降.     

软基底板外伸式涵洞衬砌结构的有限元分析

本文采用填筑土体应力应变非线性双曲线模型，提出模拟涵洞施工分层填筑加载过程及填筑土体与衬砌结构联合作用的有限元分析方法，得出软基底板外伸式大型涵洞衬砌结构内力及衬砌周边填筑土体压力、开挖基面上边荷载的分布规律。计算成果已为实际工程设计采用。     

列车荷载对路堤式加筋土挡墙结构力学特性影响的数值模拟

利用有限元计算软件PLAXIS, 建立路堤式加筋土挡墙在列车荷载作用下的计算模型, 并且通过与垂直土压力和水平土压力的实测值和理论计算值相对比, 肯定了模型的合理性。进一步改变加筋间距与填土高度, 探讨了加筋土挡墙在列车荷载作用下水平土压力、面板水平位移和筋材最大拉力的变化规律。结果表明:同一高度的垂直土压力值沿筋长方向呈增加趋势;水平土压力值随填土高度增加而增加, 沿墙高方向值变小。增加拉筋间距, 会使水平土压力值、面板水平位移和筋材最大拉力均增大。降低填土高度对墙背水平土压力、面板水平位移和筋材最大拉力的影响较小, 在施加列车荷载后2种曲线均近乎重合。在列车荷载作用下, 可通过增大加筋间距和降低台阶填土高度来优化加筋土挡墙的整体性能。     

沟埋式涵洞垂直土压力的数值模拟

利用大型有限元软件ANSYS,对刚性矩形沟埋式涵洞进行施工过程模拟,分析涵洞土压力的变化规律,讨论沟槽宽度及地基刚度对洞顶垂直土压力的影响.结果表明:方形涵洞顶部具有两边大、中间小的土压力分布;在刚性地基条件下,沟槽宽度较小时,洞顶土压力系数单调减小,沟槽宽度较大时,洞顶土压力系数呈先增后减的趋势;地基弹性模量增大时,涵洞顶部的土压力增大.     

加筋挡土墙在膨胀土地区应用的研究分析

结合某变电站基础工程,对膨胀土加筋挡土墙开展了一系列的现场试验研究。试验结果表明:在填筑高度较小的情况下,墙背土压力增加较快,实测竖向土压力大于γh,土压力系数逐渐增大;而随着填土高度的增大,实测竖向土压力逐渐开始收敛并小于γh,土压力系数也逐渐降低。降雨导致竖向土压力和侧向土压力均降低,但土压力系数增大。大型膨胀土填土工程会产生较大的变形,且变形收敛速率缓慢。筋带的存在有效地抑制了挡土墙的侧向变形和竖向沉降。施工中,挡土墙的排水问题和防水处理对抑制挡土墙变形及不均匀沉降具有非常重要的作用。本文的研究对在膨胀土地区采用加筋挡土墙的合理性和有效控制影响工程质量的因素有重要的参考价值。     

土工格栅对桩承式路堤土拱效应影响的数值模拟研究

通过plaxis8.5有限元软件,研究大主应力偏转角度的变化,模拟出有无土工格栅时土拱效应的形成及变化规律,分析了填土高度?桩间距?填土的力学参数和本构模型对土拱效应的影响?研究表明:格栅的作用是减弱土拱效应和其本身张拉膜效应以及与垫层之间的摩擦咬合三种作用的叠加;路堤填土的塑性是产生土拱的又一条件;主应力偏转发生在填土初期,达到一定高度时拱达到稳定,且拱轴线并不是由桩顶直接出发,而是在桩顶形成抛物面形的应力核区,拱上应力偏转大致垂直于此抛物面?