杨果林[1]2001年在《加筋土挡土结构动力特性研究》文中研究指明现代土工加筋技术是近叁十年来发展起来的一门新型土工技术。加筋土挡土结构是其主要的应用形式之一，在国内外已得到了广泛的应用。但是在此之前，研究和应用更注重于设计规范、规程的建立和健全，在理论计算方面也多按传统的静力问题来考虑。然而，随着公路、铁路的提速及加筋土挡土结构的应用领域的拓宽，对加筋土挡上结构进行动力方在的研究已成为一个不可回避的重要课题。本文正是在对国内外土工合成材料的应用与研究现状进行综合分析的基础上，针对上述课题开展研究的。归纳起来，具体的研究和所获得的一些重要成果如下： 1、结合本人的设计专利—“钢筋混凝土网格式加筋挡墙”及工程实践，在对加筋土的加筋机理、破坏模式、承载力和稳定性等方面进行深入分析的基础上，提出了一个新概念，即经过加筋后的土体作为复合结构与原土体相比，不仅提高了内聚力，而且也提高内摩擦角；并在此前提下首次导出拉力破坏和粘着破坏两种情形下的承载力公式，然后进行了稳定性分析。 2、通过对土体非线性弹性本构模型和弹塑性本构模型的分析、对比和评价，提出了分析加筋土挡土结构的用于数值计算的弹塑性本构模型，并建立了加筋土动本构模型。 3、通过对目前常用于实际工程中的几种典型筋材的工程特性试验和理论分析，获得了具有重要实际工程意义的成果： 进行了加—卸载多循环应力—应变关系试验，建立了筋材在约束条件下的变形方程。 对几种典型筋材在不同法向荷载下进行了拉拔试验，并进行了筋材与土介质的界面摩擦特性分析，直剪试验与拉拔试验不同机理分析，找出了影响摩擦特性试验结果的主要因素；得出了筋材在工作荷载阶段的摩擦系数、临界法向 中南大学博士学位论文荷载和临界摩阻强度。 对几种典型筋材进行较长时间加载蠕变试验，并运用流变原理对筋材的流变特性进行理论分析，得出了可供实际工程应用的蠕变特性指标。 4、针对1999年实施的＜＜土工合成材测试规程＞＞中存在的问题，尤其是对规程中试验数据处理中存在的不足进行了分析，深入地探讨了试验数据统计分析与处理方法，为今后修改规程作参考。 5、通过对铁路加筋土挡墙在列车重复荷载作用下的室内模型试验和动力特性分析，得出了加筋土挡培在动力荷载作用下的一些重要动态响应参数。 6、通过对加筋土动强度与动变形分析，根据Palmgfen－Miner疲劳损伤积累理论，首次对加筋土挡土结构进行了疲劳损伤分析，得出了疲劳损伤的衡量准则。 7、通过对常用的数值计算方法进行分析对比；运用加筋土弹塑性本构模型和有限元计算方法，编制出了铁路加筋土挡上结构在动荷载作用下的通用数值计算程序。该程序能同时考虑平面应力、平面应变和轴对称问题，并能运用不同的屈服准则，使其更具有通用性和适用性，成功地解决了筋材与土介质界面的接触问题，较好地解决了墙面板与筋带连接处出现两个接触面单元的特殊问题。
薛荣秋[2]2014年在《土工格栅加筋土挡墙抗震特性与残余变形研究》文中研究说明加筋土挡墙在工程中的应用逐渐广泛，其变形的控制是确保墙体稳定的重要措施，所以对加筋土挡墙水平位移研究需要进一步完善，尤其是在地震作用下加筋土挡墙的变形特性需要更进一步研究。本文主要研究工作及成果如下：首先，利用应用基于拉格朗日法的完全非线性动力有限差分法FLAC3D软件进行建模分析，研究格栅加筋墙体在地震作用下的抗震特性与残余变形特性。本文采用弹塑性模型模拟格栅间的填土和地基，应用耦合弹性参数描述土工格栅与土接触界面特性，研究地震作用下多种设计参数对整体面板式土工格栅加筋土挡墙结构抗震特性的影响，设计参数包括土工格栅加筋间距、加筋长度与格栅刚度等，分析加筋面板的残余变形分布特性和格栅筋带受力特征，得出加筋墙体残余变形和筋土界面的耦合剪切应力分布规律，以及影响格栅加筋墙体抗震特性的显着因素。其次，基于迭层剪切型模型土箱建立土工格栅加筋土挡墙和未有格栅加筋的挡土墙的两个模型结构采用大型振动台试验研究饱和回填砂土中土工格栅加筋土挡墙的地震反应特性。采用地震侧胀仪测试模型场地剪切波速，考虑地震动强度和近远场地震波动的影响，测试两个模型的墙体加速度、墙体侧向变形、回填土的表面沉降等的地震反应特性。最后，推导地震作用下格栅加筋土挡墙地震残余变形的简化理论计算方法。将加筋土挡墙视为粘结重力式挡土墙来考虑，加筋土挡土墙视为各项异性假设的弹性悬臂梁，墙背承受叁角形水平土压力的作用而产生水平位移；根据瑞利—里兹法推导出静力作用下加筋土挡土墙水平位移的计算公式，在此基础上根据拟静力法推导出动力作用下的加筋土挡墙的水平变形理论计算公式和液化度影响下水平变形理论计算公式；并通过工程实例和实验测试值以及数值计算值相比较，验证方法的合理性与可行性。
李海深, 杨果林, 邹银生[3]2004年在《加筋土挡土墙动力特性分析》文中研究表明通过对常用数值计算方法的分析、对比及评价,运用有限元计算方法,建立了加筋土弹塑性本构模型,编制了加筋土挡土墙在动荷载作用下的通用数值计算程序。筋材与其上下表层一定厚度的填土层共同工作,视为筋—土单元,成功地解决了筋材与土介质的接触问题,较好地解决了墙面板与筋材连接处两个接触面单元的特殊问题,不仅使计算方便,而且也符合实际情况。
杨果林, 肖宏彬, 王永和[4]2002年在《加筋土挡墙动变形特性试验与疲劳损伤分析》文中提出通过加筋土挡墙在列车荷载作用下的动力特性模型试验 ,得出了两种不同配筋的加筋土挡墙在两种不同频率、叁种振幅荷载作用下的墙面及轨顶的累计变形随振动次数的变化规律 ,并对挡墙进行了疲劳损伤分析。这对加筋土工程具有重要实际意义。
杨立伟[5]2006年在《预应力加筋土挡墙试验研究与数值分析》文中研究表明现代加筋土技术是20世纪60年代发展起来的一项土体加固新技术，由于加筋土挡土结构具有结构轻、适应性强、经济性好、对地基承载力要求低的特点，因此在工程中应用相当广泛。随着加筋土技术的发展，加筋土的形式也出现多样化，预应力加筋土就是一项新型的加筋形式，但由于预应力加筋土在国内外研究较少，基本理论尚未形成，需进一步研究与完善。本文对预应力加筋挡墙进行了初探，主要的研究工作如下：(1)对加筋土的基本性状及理论进行归纳与发展。(2)通过拉拔和剪切试验，研究了筋土界面的摩擦特性。(3)经过五组四个水平的多循环加-卸载试验，研究了筋材的变形特性和筋材应力应变关系。(4)研究了预应力加筋土的基本理论与方法，提出了预应力加筋土有限元的分析方法与分析过程。(5)研究了预应力加筋土土体本构模型、筋材本构模型、面板模型及筋土界面模型，为预应力筋土模型提供基础。(6)通过工程实例-路堤式预应力加筋土挡土墙，计算了筋材在相同荷载条件下变形相同时，筋材的用量以及在相同荷载、筋材间距相同条件下墙面板的侧向变形的大小，为工程应用提供借鉴。
黄向京[6]2010年在《双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙设计理论与试验研究》文中研究表明双绞合六边形钢丝网作为一种新型加筋材料,2005年以来广泛应用于国内水利、公路、铁路、市政等行业的各类加筋支挡结构中,取得了良好的经济、社会和环境效益。近30年来美国、意大利、泰国等学者开展了一系列研究工作,但双绞合六边形钢丝网作为加筋材料的加筋机理、筋土界面特性、动力响应等关键问题的研究较少或尚未涉及,国内的研究更是空白。双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙的理论研究远滞后于工程实践。本文在湖南省交通科技项目“高速公路新型加筋土结构技术研究与示范工程”(200612)的资助下,以湖南省湘潭至衡阳西线高速公路加筋土挡墙工程为依托,对双绞合六边形钢丝网进行了筋材拉伸试验、拉拔试验、加筋红砂岩粗粒土挡墙的承载力模型试验、疲劳特性模型试验、水平抗震性能模型试验以及大量现场试验,采用理论分析、室内外试验和数值分析相结合的方法,对双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙的计算理论和设计方法进行了系统研究,取得了如下创新性成果：1.通过不同法向压力作用下的拉拔试验,研究了双绞合六边形钢丝网与红砂岩粗粒土的界面特性,提出了基于剪切刚度的筋—土界面关系幂函数模型,修正了FLAC3D中Geogrid单元的界面关系,为工程设计提供了相关参数。2.通过不同含水量(14%、17%、饱和)和不同加筋层数(不加筋、加筋2层、加筋3层)的粗粒土叁轴试验,分析了加筋双绞合六边形钢丝网对红砂岩粗粒土抗剪强度的影响、含水量对加筋效果的影响,系统研究了双绞合六边形钢丝网的加筋机理,建立了加筋土弹性非线性本构方程。3.系统研究了双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙稳定特性。在原型试验基础上,采用FLAC3D对影响潜在破裂面形状和位置的相关因素进行了模拟分析,提出了适用于工程设计的双绞合六边形钢丝网加筋挡墙的改进双折线内部破裂面,推导了相应的稳定计算公式。4.提出了适合任意土质、任意墙背倾角、任意填料倾斜面的加筋土挡墙墙背主动土压力非线性分布的通用公式,提高了计算精度,满足了工程设计需要。5.通过双绞合六边形钢丝网加筋红砂岩粗粒土挡墙的承载力模型试验、疲劳特性模型试验和水平抗震性能模型试验,研究了双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙在复杂动力作用下的结构特性。6.针对国内加筋土挡墙工程设计的现状,提出了基于极限平衡理论、可靠性分析和数值分析的双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙的计算与设计方法,研究了地震荷载作用、膨胀土填料的加筋土挡墙设计方法,并成功应用于实际工程。7.为优化工程设计,降低工程造价,提出了双绞合六边形钢丝网+土工格栅复合加筋挡墙的结构模式。通过模型试验和数值分析,研究了复合加筋挡墙的结构特性。8.通过数值模拟对均匀加筋、分组加筋、交替加筋、混合加筋等多种复合加筋方式进行了深入的研究,提出了最优加筋方式。9.在湖南省湘潭至衡阳西线高速公路第12合同段K124+340-K124+895成功修建了我国第一座高速公路加筋格宾挡土墙,并进行了双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙的现场试验,研究了挡墙内竖向土压力、水平土压力、筋材拉力及墙面变形随施工过程的变化及分布特征。
任传亭[7]2016年在《地震动荷载条件下加筋土挡土墙数值分析》文中研究表明汶川地震路基灾害现场调查表明,重力式挡墙的破坏是路基灾害主要构成因素,而加筋土挡墙在地震中表现出良好的抗震性能。虽然加筋土挡墙在工程界已经得到广泛的应用,但其力学理论研究相对滞后,并且动力学理论又是基于静力学理论假设研究得来,即为拟静力法。拟静力法中过多的假设条件往往导致其使用的局限性,并且不能分析地震动时程内加筋土挡墙动力响应规律。为了更清楚地了解加筋土挡墙抗震性能,引入数值分析法对其进行地震动模拟,采用国际通用岩土数值分析软件FLAC3D可对其地震动特性进行研究,模拟选用Elcentro地震波以切向施加于模型底面。为研究敏感参数对加筋土挡墙地震带响应特性的影响,构建18种工况模型进行计算分析。主要研究内容及取得的成果如下:(1)介绍了加筋土挡墙技术的发展历程、国内外取得的理论实践成果、动力研究方法,并对加筋土挡墙构成和国内外的设计方法进行了归纳总结。(2)探讨了加筋土工作基本原理及破坏模式、内部稳定分析及外部稳定分析,归纳了地震动力主动土压力的各个行业规范中的计算方法。(3)构建FLAC3D数值分析模型,计算结果表明,路基填土内各种云图等值线基本呈水平层状分布,而在筋带加固与未加固的界限处,等值线有明显的转折,表明不同材料岩土体在地震过程中的运动趋势不一致;加速度自下而上逐渐增大,在坡顶临空面处有最大值;速度自下而上逐渐增大,在路面中部达到最大值;加筋土挡墙潜在破裂面起于墙脚,以一定的角度斜向上到达一定高度后垂直向上发展,其形态近似于对数螺旋面。(4)对比18种工况数值分析结果,探讨地基敏感参数及地震动峰值加速度对加筋土挡墙动力响应规律的影响。结果表明,以岩石为基础的加筋土挡墙抗震性能优于粘土地基;地震动峰值加速度、墙高均与加速度放大系成正比。另外,同等敏感参数条件下,加筋土挡墙的抗震性能优于重力式挡墙。
刘哲哲[8]2010年在《双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙在车辆重复荷载作用下的静动力分析》文中认为双绞合六边形钢丝网作为一种新型加筋材料,主要用于各类加筋支挡结构中,加筋格宾挡墙就是其中一种重要形式。加筋格宾挡墙在水利、公路、铁路、市政等行业的运用取得了良好的经济、社会和环境效益。近30年来,美国、意大利、泰国等国的学者针对双绞合六边形钢丝网开展了一系列研究工作,但对其作为加筋材料的加筋机理、筋土界面特性、动力响应等关键问题,还研究较少或尚未涉及,国内的研究更是少之又少。加筋格宾挡墙的理论研究远滞后于实践。本文结合导师科研课题湖南省交通厅科技项目(200612)：“高速公路新型加筋土结构技术研究与示范工程”,以湖南湘潭至衡阳西线高速公路新型支挡结构实体工程为依托,首先对加筋土挡墙结构的研究现状做了总结和回顾,然后对加筋格宾挡墙的结构特性、加筋机理、承载力特性、动态力学响应进行了系统研究,主要内容有：(1)通过筋材拉伸试验,得到了四种双绞合六边形钢丝网及叁种土工格栅拉伸力T与伸长率ε的关系曲线；获得了各筋材在2%、5%和10%拉伸率下的拉伸力,筋材的拉伸强度及最大负荷下的拉伸率；并推导了筋材在约束条件下的变形方程。(2)通过室内拉拔试验,研究了不同加筋材料在红砂岩填料中的摩擦特性和应力应变曲线,可为红砂岩地区加筋格宾挡墙和柔性网面土工格栅加筋挡墙的设计提供参考。(3)在前人试验及理论分析工作的基础上对加筋挡土结构的强度和稳定性进行理论分析。(4)通过分级加卸载模型试验,研究了叁种新型加筋土挡墙：加筋格宾挡墙、绿色加筋格宾挡墙及柔性网面土工格栅加筋挡墙的侧向和水平土压力及筋材的变形,得到了不同荷载水平加卸载试验的P-ε曲线和加卸载割线模量,分析了加卸载割线模量与循环次数的关系。(5)用MTS伺服激振器模拟列车荷载,对叁种新型加筋土挡墙进行动力特性模型试验,分析各动态响应参数的变化特征,对叁种挡墙在重复荷载作用下的动力特性进行探讨。最后对全文的工作进行了总结,指出本文工作的不足之处,以及今后需要进一步研究的内容和方向。
段忠臣[9]2011年在《包裹式加筋土挡土墙抗震特性试验研究》文中研究说明包裹式加筋土挡土墙是以面板、填土、筋材等组成的复合支挡结构。目前在铁路、公路、水运及水利等各类土建工程中已得到广泛的应用。然而,加筋土挡墙的设计理论还不够成熟,尤其是动力特性和抗震设计方面。在相关设计规范中,抗震方面的设计采用拟静力法,来考虑地震力的作用。这对于筋土间在地震作用下的复杂的受力机理、土压力与地震力的组合方式,这种设计计算方法显得尤为简单。本文主要针对包裹式加筋土挡土墙抗震设计中存在的问题展开研究,以广(通)大(理)线某车站包裹式加筋土挡土墙为背景,通过理论分析与振动台模拟试验开展了以下一些研究工作：(1)结合国内外研究现状利用摩擦加筋原理和准粘聚力理论对加筋土挡土墙筋土间的相互作用机理进行了深入的理论分析,对加筋土挡墙的几种破坏模式进行了归纳总结,对加筋土挡土墙外部稳定性和内部稳定性进行了深入分析和总结。(2)以广大线某车站包裹式加筋土挡土墙工点原型为依据,确定振动台试验模型的相似率,进而确定模型尺寸及材料,并进行模型试验的设计。(3)通过对模型安放的加速度计、土压力计和电阻应变片所测试验结果进行整理和分析,得出了加速度放大系数与墙高变化的规律；土压力与墙高的变化规律；不同位置处筋材的受力变化规律,加筋土挡土墙的破坏模式及潜在破裂面的位置。(4)通过对试验模型进行理论计算和试验实测值进行计算(0.15g、0.2g、0.3g、0.4g时),得出按规范进行计算的结果较试验实测值进行计算的要小,规范计算方法偏于不安全。(5)通过两组振动台模型试验对包裹式加筋土挡土墙和普通的加筋土挡土墙在不同地震峰值加速度作用下(0.085g、0.15g、0.2g、0.25g、0.312g、0.4g、0.616g)的受力变形特点进行对比分析,得出了包裹式加筋土挡土墙具有更好的抗震性能。
杨果林[10]2002年在《现代加筋土技术应用与研究进展》文中进行了进一步梳理对土工合成材料研究与应用概况、加筋土的国内外应用与研究进展、加筋土基本理论研究进展进行了综合分析；提出厂了后研究工作的重点
参考文献：
[1]. 加筋土挡土结构动力特性研究[D]. 杨果林. 中南大学. 2001
[2]. 土工格栅加筋土挡墙抗震特性与残余变形研究[D]. 薛荣秋. 江苏科技大学. 2014
[3]. 加筋土挡土墙动力特性分析[J]. 李海深, 杨果林, 邹银生. 中国公路学报. 2004
[4]. 加筋土挡墙动变形特性试验与疲劳损伤分析[J]. 杨果林, 肖宏彬, 王永和. 振动工程学报. 2002
[5]. 预应力加筋土挡墙试验研究与数值分析[D]. 杨立伟. 中南大学. 2006
[6]. 双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙设计理论与试验研究[D]. 黄向京. 中南大学. 2010
[7]. 地震动荷载条件下加筋土挡土墙数值分析[D]. 任传亭. 重庆交通大学. 2016
[8]. 双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙在车辆重复荷载作用下的静动力分析[D]. 刘哲哲. 中南大学. 2010
[9]. 包裹式加筋土挡土墙抗震特性试验研究[D]. 段忠臣. 西南交通大学. 2011
[10]. 现代加筋土技术应用与研究进展[J]. 杨果林. 力学与实践. 2002
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