土石坝加筋有限元数值模拟

运用复合材料法模拟土工格栅加筋单元,对格栅加筋堆石坝坝顶堆石进行了数值模拟。计算中,土石料采用非线性弹性模型模拟,并用拟静力法模拟地震动荷载。对无地震和有地震两种情况下的加筋效果及加筋层数和格栅模量对加筋效果的影响进行了分析研究,并对格栅加筋机理加以解释。数值模拟结果表明:格栅加筋有利于增加土石坝坝顶堆石的稳定性和抗震性能,随加筋层数和格栅模量的增加,加筋效果愈加显著。     

矩形基础下加筋砂土地基承载力的研究

本文通过对矩形基础下的土工格栅加筋砂土地基进行有限元分析，并与模型试验结果进行比较，得出加筋砂土地基比无加筋砂土地基的极限承载力有显著的提高，探讨了加筋地基中最上层筋材距基底的深度，筋材的竖向间距、层数和尺寸等几何参数对加筋地基的极限承载力的影响，并且提出了各几何参数砂土的最佳值，这些研究成果对加筋地基的设计和施工具有重要的指导意义。     

土工格栅加筋路堤对软基位移场的影响

采用非线性有限元方法,通过比较土工格栅加筋路堤和未加筋路堤来分析加筋对软基位移场的影响.计算结果表明:土工格栅能较大地减小软基路堤的侧向位移、减小不均匀沉降和堤外隆起,在一定程度上减小路堤的最大沉降.研究结果对软基上路堤加筋处理有借鉴意义.     

桩端持力层变化的加筋包裹碎石桩承载破坏分析

为研究不同桩端持力层和筋材包裹长度、筋材布设位置对加筋包裹碎石桩承载性能的影响,在室内试验结果基础上,利用三维有限元方法建立不同参数的数值模型,分析桩体承载应力、桩土应力比、桩体侧向变形及塑性应变等参数变化规律.研究结果表明:桩端持力层承载力越高,筋材的包裹约束作用越大,持力层弹性模量从0.6 MPa增加到6.0 MPa,加筋包裹碎石桩复合地基承载力提高了22%;加筋包裹碎石桩的筋材包裹长度越长、桩端持力层承载力越大,相应的桩土应力比越大,越有利于发挥加筋包裹碎石桩的承载性能.     

矩形基础下加筋砂土地基承载力的研究

本文通过对矩形基础下的土工格栅加筋砂土地基进行有限元法分析 ,并与模型试验结果进行比较 ,得出加筋砂土地基比无加筋砂土地基的极限承载力有显著的提高 ,探讨了加筋地基中最上层筋材距基底的深度 ,筋材的竖向间距、层数和尺寸等几何参数对加筋地基的极限承载力的影响 ,并且提出了各几何参数砂土的最佳值 ,这些研究成果对加筋地基的设计和施工具有重要的指导意义     

软土路基土工格栅加筋作用机理研究

通过运用ANSYS有限元分析软件,对软土路基土工格栅加筋的作用机理进行了数值模拟,研究了土工格栅加筋对软土地基应力场和位移场分布的影响．从计算结果分析可知,土工格栅堤底加筋对约束浅部地基土水平位移有显著作用,使最大水平位移点移向地基深处,使堤趾水平位移大幅减小,同时,对竖向沉降有一定的均衡作用,加筋增强了路堤的整体性和稳定性,对地基承载力的提高也有一定作用．特别是加筋前后地表最大水平位移点的移位,对路堤填筑施工监测有一定借鉴意义．     

筋受力激励下加筋板结构振动功率流研究

研究了筋受力激励下无限加筋板结构在运场的振动功率流分布特性,通过计算机仿真分析并完善了振动功率流分布解析表达式,使用振动功率流的双传感器互谱测量方法进行了实验验证,仿真与实验结果的一致性验证了振动功率流解析表达式及仿真结果的正确性。     

粘弹塑性土工格栅加筋尾矿流变模型研究

分析土工格栅工程力学特性对加筋尾矿结构变形和长期稳定的影响,基于四参数粘弹塑性模型表征土工格栅长期低应力作用下的力学特性,提出了土工格栅加筋尾矿的流变模型,把加筋复合体受力分析分为两个阶段,分别对应尾矿处于弹性状态和塑性状态,将尾矿产生塑性变形的时间（塑性到达时间）作为两个阶段分界点,并给出了两个阶段的加筋复合体本构关系表达式。研究表明：四参数粘弹塑性模型能够准确反映土工格栅的衰减型蠕变和应力松弛特征;第1阶段,筋材中的应力随时间减小,导致尾矿中的微观应力重新分布,直到尾矿达到屈服条件进入第2阶段,筋材的应力开始保持不变,加筋复合体整体应变由于筋材的蠕变而增加;加筋复合体受力快速由第1阶段过渡到第2阶段,第1阶段变形很小,复合体整体应变主要由第2阶段导致;塑性到达时间受到土工格栅模型参数中Kelvin系数和尾矿强度参数内摩擦角的影响显著。     

加筋土工布为筋件的结构变形分析

为进行加筋土结构的变形分析，采用平面有限元法，考虑土和加筋土工布接触面的材料非线性，以及结构的施工过程，模拟土—土工布的相互作用，在某加筋土土坝的分析中发现，坝体最大竖向沉降发生在断面高度的2／3倍处，施工过程能降低土坝的竖向沉降。分析结果为加筋土结构的设计提供依据。     

土工格栅加筋路堤抗震优化设计方法研究

为研究路堤工程的抗震设计问题,通过对汶川8.0级地震震区路堤震害进行调查,发现强震作用下未加筋路堤存在边坡坍塌和路而拉裂两种震害模式,而中上部铺设了土工格栅的路堤在强震作用下仍然基本保持完好.路堤顶部铺设长筋,可以阻断路面张拉裂缝向下扩展,从而防止了路堤本体滑坡的形成;路堤中上部铺设短筋,可以抑制坡面土体的侧向变形,从而防止了路堤坡面滑塌.基于震害调查结论,针对路堤常规加筋方案,提出了路堤中上部铺设短筋的加筋抗震优化设计方法.利用有限差分动力强度折减法,分别对常规加筋模型和加筋优化模型的抗震性能进行了计算.计算结果表明,优化设计以后,筋材用量减少了23.1%,路堤最大地震位移减小了19.0%,土工格栅最大受力减小了14%.优化设计不仅减少了土工格栅用最,而且达到了抑制边坡变形、提高路堤抗震性能的效果,为地震灾区路堤工程灾后重建提供了科学依据.     

加筋土挡墙动力特性有限元分析

采用分离式有限元模式,建立了由土体单元、接触单元、面板单元和加筋材单元组合的加筋土挡墙有限元模型,并对加筋土挡墙进行了动力有限元分析.结果表明,有限元计算值与试验值相吻合,证明该方法正确有效,由此在工程设计中可以通过针对加筋土挡墙的动力程序R-D,预测挡墙的动力反应.     

加筋土挡墙筋带拉力计算研究

根据加筋土挡墙土压力现场试验结果和非线性有限元分析计算，提出了加筋土挡墙内部稳定性计算中筋带拉力计算的修正公式，分析计算表明，用本文提出的修正公式的计算结果比用目前规范推荐方法的计算结果更接近于现场试验实测值。     

粘性填粘加筋土挡墙设计方法研究

对于粘性填料的加筋土挡墙的内部稳定分析,考虑其破裂面形状为园弧滑面,且筋带受力沿筋带埋置深度呈线性分布,导出了拉筋受力、筋带长度的计算公式。用该公式进行设计更符合粘性填料加筋土挡墙的实际情况,也可节约筋材。     

格栅加筋土挡墙流固耦合动力响应的有限元解法

格栅加筋土挡墙由面板、格栅和填土组成,其流固耦合结构特性越来越引起工程界的关注。文中根据格栅加筋土挡墙筋土相互作用特点,将土工格栅与其上下表面一定厚度的土层视为具有应变相容条件的筋土复合材料。基于自洽理论导出筋土复合材料的本构模型,引入饱和多孔介质模型来模拟填土和筋土复合材料,依此建立饱水格栅加筋土挡墙结构特性数值分析的数学模型。采用Galerkin加权残值法推导出有限元分析方程,利用Newmark逐步积分法求解该方程,可得饱水格栅加筋土挡墙的动力响应。     

考虑开挖作用应力的水泥土墙稳定性分析

探讨了有限元应力边坡稳定性计算方法在水泥土挡墙稳定性分析中的应用,并与简单圆弧滑动条分法及毕肖普法计算结果进行了对比,结果表明,有限元应力边坡稳定性计算方法理论依据更合理。     

两种加筋土挡墙拉筋的力学特性

对刚性、柔性两种加筋土挡墙的拉筋进行原型观测及有限元计算，研究分析了两种拉筋受力在挡墙内沿筋长及墙高的分布规律。为拉筋的长度、强度等的设计，挡墙的稳定计算等提供了依据和借鉴。     

动力作用下加筋土挡墙的数值模拟

通过引入筋-土、面板-土、面板-面板接触单元,建立由土体单元、接触单元、面板单元和加筋材单元组合的加筋土挡墙有限元模型,用ANSYS对足尺加筋土挡墙进行了有限元数值模拟,主要研究地震荷载的频率成分和最大水平加速度对加筋土挡墙地震下性能的影响,得出了一些关于加筋土挡墙动力响应的定性结论。     

加筋土挡墙数值分析中模型参数选择对计算结果的影响

根据Duncan-Zhang的E-B双曲线框对加筋土挡墙进行数值分析。Duncan-Zhang的E-B双曲线模型共有7个参数，依据试验数据并按比例分别增减每个参数，每个参数的增减变化都将引起应力应变的相应变化，有的甚至成倍变化。本文结果对模型参数测试，计算取值，计算结果的综合判断，工程设计与施工等具有参考价值。     

双面加筋土高挡墙的离心模型试验研究

选用双面加筋土材料，结合黄土地区填土的特点，运用离心模拟技术，研究加筋土高挡墙的性态。通过在离心机上进行30－62．5m的双面加筋土高扫墙的试验，表明填土的压实度直接影响挡墙的高度，当填土的压实度为0．90时，无论挡墙设置错台与否，皆可达到50m以上高度；对于压实度为0．80时，当设错台时，挡墙高度可达33m，当不设错台时，挡墙高度只为30m。