土工格栅加筋挡土墙支护性能敏感参数分析

对某工程土工格栅加筋挡土墙支护结构采用分离式有限元法建立模型,对加筋挡土墙进行计算,对影响加筋挡土墙工作性能的填土性质、加筋间距、加筋长度和筋材弹性模量等敏感参数进行分析,通过计算并和实际监测数据进行对比分析,得出其侧向变形敏感参数对其侧向变形的影响规律,为相关工程土工格栅加筋挡土墙的设计和施工提供参考依据。     

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。     

土工格栅加筋拓宽路堤有限元分析

采用二维非线性有限元法对软土地基上的拓宽路堤土工格栅加筋作用和效果进行模拟分析。计算中采用一维抗拉单元来模拟土工格栅,采用接触面单元考虑筋土界面的状态非线性。研究土工格栅嵌入老路基长度、格栅设置层数对格栅拉力、拓宽路堤不均匀沉降和水平位移的影响。计算结果表明,格栅嵌入老路基长度越长,拓宽路堤侧向位移和新老路基差异沉降越小,增加格栅层数并不会显著减小拓宽路堤的差异沉降。     

土工格栅加筋土挡土墙设计参数的弹塑性有限元研究

土工格栅加筋土挡土墙在水利、交通及城建等领域的应用越来越广泛。在模拟日本PWRI原型实验墙的基础上 ,应用弹塑性有限元法研究该种结构的各项设计参数 ,包括土的性质、加筋长度、加筋层间隔以及土体与面板的相互作用特性等。为了能够准确的描述加筋土挡土墙结构的性状 ,应用先进的弹塑性模型模拟墙体各个组成部分 ,其中土体用可以描述土体压力相关特性的广义塑性模型模拟 ,土工格栅应用弹塑性边界面模型模拟 ,而土与结构的相互作用应用可模拟滑移、脱开以及闭合的有厚度薄层滑移单元模拟。通过有限元分析 ,得到一些有助于土工格栅加筋土挡土墙设计的结论     

土工格栅加筋结构的三维有限元分析

分别采用膜单元及8结点块单元模拟格栅及岩土体。通过编制相应的三维有限元程序。对土工格栅拉拔试验进行计算分析,并与相应的解析解分析进行比较,证明了该模型的正确性及实用性。     

土工格栅蠕变特性及其黏弹塑性损伤本构模型研究

首先通过土工格栅蠕变试验,比较分析了不同荷载水平下的土工格栅蠕变规律。对以往典型的土工格栅蠕变模型进行归纳分类,并将之与蠕变试验结果对比,评价它们的适用性与可靠性。在此基础上提出了一种土工格栅黏弹塑性损伤本构模型,并应用最优化方法求解模型参数,论证了其合理有效性。研究指出,以往研究所提三类典型的蠕变模型都只适合于描述低应力水平下的衰减模式蠕变,不适合描述高应力水平下的非衰减模式蠕变;土工格栅三参数黏弹性模型,能够较准确地反映土工格栅在低应力水平情况下的两阶段衰减蠕变特性;而考虑材料黏塑性变形以及损伤而建立的土工格栅黏弹塑性损伤模型,能够准确地反映其在高应力水平情况下的三阶段非衰减蠕变特性。     

塑料土工格栅加筋土技术在挡墙结构上的应用

本文论述了加筋土挡墙基于极限平衡理论的设计方法。以一个实际工程为例,较全面介绍了塑料土工格栅加筋土技术在挡墙结构上的应用,并进行了加筋土挡墙和重力式挡墙的造价比较。总结出加筋土挡墙具有受力合理、施工简单、外形美观、节约工程造价等优点,具有良好的应用前景。     

灰色理论在土工格栅蠕变预测中的应用

通过对土工格栅蠕变特性的分析研究,采用灰色理论的方法对土工格栅蠕变量进行了预测,得出了较好的拟合结果,证明了在合理选择数据列的前提下,灰色理论可以较准确地预测土工格栅的蠕变量.     

路肩土工格栅加筋挡墙的设计方法

以精伊霍铁路路肩加筋土挡墙为例,介绍了加筋土挡墙的设计思路,指出加筋土挡墙与传统混凝土挡墙相比具有施工快、造型美观、工期短、适用面广、经济效益显著等优点,值得推广使用。     

土工格栅加筋挡土墙工作性能的非线性有限元数值分析

针对土工格栅加筋挡土墙发展了有限元数值分析方法,依此对某一足尺试验墙进行具体的有限元数值计算,将计算结果与试验实测结果进行了对比分析,验证了加筋挡土墙结构应力与变形有限元分析的可靠性,进而通过变动填土的强度特性和刚度特性以及加筋的刚度、长度和间距等参数,进行了数值计算,通过对比分析探讨了填土及加筋对土工格栅加筋挡土墙工作性能的影响程度,为加筋挡土墙的设计提供了参考依据。     

受静载和循环荷载作用的基础下加筋挡墙工作性能分析

 基于受静载和循环荷载作用的基础下加筋挡墙模型试验,综合对比分析了基础位置、荷载大小、频率和循环次数等因素对加筋挡墙力学与变形性能的影响。试验结果表明：(1) 以基础极限承载力为标准,确定基础最佳偏移距离为0.3H(墙高);(2) 基础沉降和挡墙水平位移随荷载、频率和循环次数的增加而增加,当基础受静载且达到极限承载力前,沉降与墙高比均小于2%,挡墙水平位移与墙高比均小于1%;当基础受循环荷载时,增加循环荷载水平和频率使初始阶段基础沉降和挡墙水平位移增加明显,但随循环次数增加而变形收敛;(3) 紧邻基础下方的筋材应变显著高于其他层,且循环荷载水平越高,循环次数增多时筋材应变增幅显著;(4) 静载时挡墙破坏随基础偏移距离增加而由初始顶层面板被挤出,逐渐过渡到破坏面沿基础边缘并向挡墙深部发展的剪切破坏为主;当基础受循环荷载且频率较小时,顶层面板以挤出变形为主,增加荷载水平和频率,挡墙以中部面板挤出破坏为主。     

格栅加筋挡土墙加载速率相关的变形强度特性分析及有限元模拟

根据土工格栅加筋挡土墙的模型试验,分析研究了加筋挡土墙在加载速率变化条件下的变形和强度特征.试验中通过墙背填土顶面的条形基础在垂直方向施加荷载,加载过程中基础沉降速率不断发生变化,期间还包含蠕变加载和循环加载.试验发现土工格栅加筋挡土墙存在非常显著的速率相关的行为特性,即沉降速率发生变化时,基底压力-沉降曲线也发生相应...     

水平与竖向地震作用下土工格栅加筋土挡墙动力分析

应用动力弹塑性有限元方法,研究了各种设计参数对土工格栅加筋土挡墙动力响应的影响。应用了可以描述砂性土非线性静动力性能的弹塑性模型模拟填土;采用可以描述土工格栅在反复受载情况下滞回性质的边界面弹塑性模型模拟加筋层;土与结构的相互作用由一种可以描述界面滑移、脱开及闭合的有厚度薄层单元模拟。在有限元分析中同时考虑了水平与竖直两种地震激励。研究内容包括竖向地震影响、加筋长度、加筋层间隔、面板预制混凝土块重量、面板与填土界面摩擦角、预制混凝土块之间摩擦角等对加筋土挡墙变形、加筋层内力等的影响。     

考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分析

基于朗肯土压力理论,推导了主动土压力系数的理论公式,并将其用于水平微分单元法,得到平动模式下主动土压力强度、合力及合力作用点的计算公式,并分析了内摩擦角及墙面摩擦角对土侧压力系数、土压力强度的影响,以期指导实践。     

横向地震作用下土工合成材料加筋土挡墙筋材拉力分析

土工合成材料加筋土挡墙具备优良的抗震性能,但是,国内外现行的加筋土挡墙筋材动拉力计算方法存在地震动参数选用不尽合理的问题,一方面可能带来结构安全隐患,另一方面也造成了工程界的疑虑.基于此,在前期工作的基础上应用非线性动力有限元法分析了高加筋土挡墙在不同地震激励作用下的地震响应,重点讨论了强震作用下筋材拉力的影响因素.分...     

加筋砂土挡墙筋材层数影响的有限元分析

利用非线性弹塑性有限元对具有不同筋材层数砂土挡墙的模型试验结果进行了系列性的模拟与分析。有限元解析采用了基于修正塑性功砂土的硬软化弹塑性本构模型,它可以同时考虑砂土强度的各向异性、应力水平相关性、剪切应变局部化特性以及应力路径效应等。研究结果表明,利用这种较高精度的有限元解析方法对加筋砂土挡墙的变形破坏进行分析,不仅能较好地模拟加筋砂土挡墙基础底面的平均压力与沉降之间的关系,同时也能较好地再现筋材层数变化对加筋砂土挡墙承载力与变形的加筋加固影响。虽然本文所分析的各种工况中加筋材的抗拉总刚度 ( 或总重量 ) 不变,但随着所划分筋材层数的增多,加筋砂土挡墙的承载力明显增大。另外,利用以上建议的有限元方法也能合理地模拟不同层数加筋砂土挡墙的剪切带发生发展状况、加筋材的拉力、面板的水平土压力分布、以及加筋砂土挡墙的渐进性变形破坏特性,从而为定量化地把握和理解加筋砂土挡墙中筋材层数的变化影响和加固效果提供了一个有效的途径。     

考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分布

假定挡土墙后土体小主应力拱为圆弧,考虑墙土摩擦角变化对挡土墙后土体滑裂面倾角的影响,分析表明,土拱形状与现有方法有明显差异,并得到了对应不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数,将其用于水平微分单元法求解平动模式下的挡土墙主动土压力,给出了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式,并与库仑土压力理论、模型试验数据和已有方法进行比较分析。结果表明:挡土墙主动土压力强度与模型试验结果基本吻合;土压力合力与库仑土压力合力相等;但土压力合力作用点和土压力强度计算结果有明显差别。     

两种加筋土挡墙的动力特性比较及抗震设计建议

为分析比较条带式和包裹式加筋土挡墙的地震动力响应特征,开展了两种加筋土挡墙模型的大型振动台试验.结合震害调查的结果,发现砌块式加筋土挡墙在地震作用下的破坏模式主要表现为局部砌块的松动变形,很少会出现整体垮塌的情况.相比条带式加筋土挡墙,包裹式加筋土挡墙在地震作用下产生的变形量要小.在相同地震量级作用下,包裹式加筋土挡墙相应部位的水平加速度放大系数要小于条带式加筋土挡墙,但峰值动土压力却要比条带式加筋土挡墙大,这是因为包裹式加筋土挡墙面板在地震作用下的变形量小,对土体的约束能力强所致.因此,在抗震设防区,特别是是高地震烈度区进行加筋土挡墙的选型时,包裹式加筋土挡墙应作为一种优选结构.分析认为加筋土挡墙的抗震设计除了要进行整体稳定性的验算外,还应注重墙体变形量的控制,加筋土挡墙在地震作用下的最大变形量应小于允许的变形量.为维持线路的正常使用,加筋土挡墙的变形指数应控制在4%以内.若验算得到的变形量超出允许值,可采取增大墙后填土的压实度和增加拉筋长度,以及加厚墙体和降低墙体坡率等措施.     

考虑变形影响的重力式挡墙地震土压力分布

利用汶川地震丰富的近场实震资料,分析总结了地震作用下挡墙的变形破坏模式,指出挡墙的变形模式与地基基础关系最为密切。位于岩质地基上的挡墙主要发生倾斜变形,位于土质地基上的挡墙则主要发生推移变形。在此基础上,基于温克勒地基模型,将土体看做是一系列弹簧和理想刚塑性体的组合体,分析得到了不同变形模式下挡墙地震土压力及其合力作用点的计算方法。结果表明：不同变形模式下挡墙的地震土压力分布特征各异,除平移模式外,其余变形模式下挡墙地震土压力随深度都呈非线性分布;位于岩质地基上的挡墙发生变形后地震土压力的合力作用点要比土质地基上的挡墙高。通过开展位于岩质地基和土质地基上挡墙的振动台模型试验,对文中提出的挡墙地震土压力计算方法进行了验证,发现试验结果和理论分析结果较相吻合。