网状加筋挡墙结构的设计理论与方法研究

网状加筋挡墙结构的设计理论与方法研究

高江平[1]2001年在《网状加筋挡墙结构的设计理论与方法研究》文中研究指明平面网状加筋土挡土墙比传统的条带式加筋土挡土墙的抗拔稳定性好、墙面位移小、抵御上覆荷载的能力强、筋带的拉应变小、整体工作性能强。所以,它适合于修筑高大及高等级公路的挡土墙。论文结合交通部行业联合攻关项目《黄土山区新型支挡结构研究》(合同号95-05-85)进行研究。通过室内大型模型试验的测试分析,得出了墙面位移、墙背土压力及筋网(带)拉应变的分布规律,并提出了加筋体的承载力、沉降量及其破裂面的确定方法。有限元分析的结果与试验测试的结果比较接近。在此基础上,形成了网状加筋土挡土墙的设计方法。 经过拉拔试验的测试和理论分析,得出了网状加筋的抗拔力比相同含筋率的条带式加筋的抗拔力大得多的结论,分析了网状加筋与土界面的反应机理并提出了其抗拔力的计算公式。计算条带式加筋的抗拔力时宜取拉拔似摩擦系数并应考虑“群筋效应系数”。 加载破坏后,通过对模型墙自上而下、从前向后、两侧面及各分层填土顶面裂缝的分布特征进行追踪分析,认为加筋体中存在两组复合式破裂面,它们比传统的0.3H法及朗金破裂面更具有一般性。 在超载作用下,加筋土模型挡墙墙背土压力都呈现出上部小、中上部大、下部又变小的分布规律;同级荷载作用下,网状加筋挡墙墙背竖向与水平土压力均小于条带式加筋挡墙墙背的土压力,二者相差的幅度随上覆荷载的增大而增大。 加筋土挡墙的土压力系数应分为填土自重土压力系数和超载土压力系数,自重土压力系数在墙顶为主动土压力系数,至墙底为静止土压力系数,其间按直线规律变化。超载土压力系数随超载的级位而变化。 在超载作用下,条带式与网状加筋挡墙的墙面位移形式相似,都呈上大下小、整个墙面绕墙趾外移且墙面位移随超载的增大而增大,所不同的是网状加筋挡墙的墙面位移小,而且其上、下部位移相差的幅度亦较小。说明网状加筋挡墙的整体工作性能好。 条带式加筋与网状加筋的拉应变自墙背沿加筋长度逐渐减小。在离墙面相同距离处,条带式加筋的拉应变比筋网中筋肋的拉应变大得多,说明前者比后者应力的整体水平高。各层加筋的应力水平均随超载的增大而提高。自上而下、相同位置处的筋带(网)拉应力不断减小。 摘 要 依据能量守恒原理及加筋土地基的工作性状,提出了加筋土地基极限承载 力及其沉降量的一种计算方法,并导出了相应的计算公式。

袁涛峰[2]2008年在《台阶式格栅加筋挡墙叁维数值分析》文中研究说明对于加筋土挡墙的研究,叁维分析能够更真实地反映加筋面板、土工格栅和填土的空间工作性状,分析模型与实际墙体更接近。本文结合广东省交通厅2003年科技项目“山区高填方公路加筋土陡坡及环境保护技术研究”课题,以现场试验段和室内模型试验为基础,建立叁维有限元模型,模拟挡墙施工过程,探讨运用层板理论分析台阶式格栅加筋土挡墙的工作机理和力学特性,并通过有限元数值计算与试验结果比较,分析加筋土挡墙的变形和受力状态。论文得出主要结论如下:1、通过比较模型试验实测数据与有限元计算加筋土挡墙的变形与位移,可知加筋土挡墙总体上呈现“鼓肚”变形特征,最大墙面变形在中间台阶偏下的位置;两者结果基本一致。2、台阶式格栅加筋土挡墙水平土压力在挡墙前侧数值较小,呈锯齿形状分布,在挡墙后侧数值较大;竖向土压力与水平土压力变化趋势接近,其大小接近自重应力,但在每阶台阶加筋体的后方土压力都会发生一定突变;加筋和台阶的卸载作用对土压力分布的影响在挡墙前沿较为明显;加筋墙基础的位移对加筋墙体的力学特性有非常重要的影响,不同的基础位移尽管不会过大的影响侧向土压力,但会导致结构内部应力的重分配。3、水平地基应力沿筋带纵向呈“V”形分布,在面板后侧比较大,随着向加筋体内部延伸,水平地基应力首先减小到最小值,然后变大;竖向地基应力先减小到最小值,然后变大;数值计算与试验结果基本一致。4、采用逐步增大外部荷载法研究加筋土挡墙塑性区的发展及贯通过程,获得数值分析的贯通塑性区与实测筋带拉力分布得出的潜在破裂面基本一致。

苏志业[3]2011年在《基于改进邓肯—张模型的土工格栅加筋挡土墙数值分析研究》文中研究指明土工格栅加筋挡土墙因其地基处理简单、适应性强、造型美观及良好的经济效益等优点使其在岩土工程中应用范围极广,主要涉及到公路、铁路、建筑、水利等领域,理论方面主要是针对工作性能的研究,包括强度、变形和稳定性叁个方面,尽管对其的研究很多,但仍存在一些问题尚未得到合理地解决。本文借鉴于以往学者在此领域的研究和试验上,运用ANSYS有限元分析软件的二次开发语言APDL及宏命令建立了改进Duncan-Chang模型并对加筋挡土墙进行相关的数值分析,通过计算结果的探讨,总结出一些实用性的的结论,对加筋挡土墙的理论研究和实际工程有指导和借鉴的作用。本文具体完成的工作如下:(1)总结了加筋技术及加筋挡土墙的国内外发展现状及应用概况,并归纳了加筋挡土墙的当前设计理论与破坏形态以及今后发展的方向;(2)对土工合成材料作了大体介绍并着重说明了格栅的特性及其实用性,探讨了格栅与土之间的作用机理及其现代研究的若干新观点;(3)介绍了有限元软件ANSYS的组成、特点及功能,并采用ANSYS二次开发语言APDL及宏命令建立了改进Duncan-Chang模型,进而实现了非线性筋土分离式加筋挡墙计算模型的编程,此外文中还分析探讨了有限元计算中问题的处理方法,为了验证了计算模型分析的合理性与有效性,通过列举RMC试验墙,将计算结果与实测结果进行对比分析,相差的精度符合要求,也类似的工程提供实例验证;(4)根据上述模型得出的结果,着重分析了影响其工作特性的相关参数和因素,例如:面板的刚度、格栅的长度和间距等,通过变换此参数总结了一些实用性的结论;(5)通过工程实例的分析探讨,分析了基于改进邓肯-张模型的未考虑施工过程与考虑施工过程中加筋挡土墙的位移变形及大小主应力的变化情况,对比发现考虑施工过程的结果更符合实际标准。综上所述,本文力求在对邓肯-张模型改进前提下进行加筋挡墙的数值研究与探讨,其得出的结论也为今后加筋挡墙的设计方面与应用的开拓奠定了基础。

周倩, 高德霄[4]2017年在《HDPE土工格栅加筋土挡墙在生态边坡中的应用》文中指出简要阐述“加筋土”的作用机理,介绍土工格栅加筋挡土墙的类型及特点。重点探讨了在土工格栅加筋土挡土墙与植草生态边坡组合的设计与施工中应注意的几个问题,并提出了在设计与施工中应采取的相应措施,对新型智能化变电站在节约成本、就地取材、环境友好型方便建设提供参考和建议。

参考文献:

[1]. 网状加筋挡墙结构的设计理论与方法研究[D]. 高江平. 长安大学. 2001

[2]. 台阶式格栅加筋挡墙叁维数值分析[D]. 袁涛峰. 重庆交通大学. 2008

[3]. 基于改进邓肯—张模型的土工格栅加筋挡土墙数值分析研究[D]. 苏志业. 南昌航空大学. 2011

[4]. HDPE土工格栅加筋土挡墙在生态边坡中的应用[J]. 周倩, 高德霄. 电力勘测设计. 2017

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