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软土地基加筋土挡墙数值模拟及稳定性探讨

岩石力学与工程学报 2012年第9期31卷 1928-1935页

作者：陈建峰柳军修石振明同济大学地下建筑与工程系上海200092

对一软土地基加筋土挡墙建立二维数值模型,模拟其在分级堆载情况下挡墙和地基内的沉降、水平位移、土压力,以及土工格栅轴向应变的变化规律,模拟结果与现场实测结果基本吻合。采用有限元强度折减法计算的挡墙稳定性和滑裂面位置与实测... 详细信息

对一软土地基加筋土挡墙建立二维数值模型,模拟其在分级堆载情况下挡墙和地基内的沉降、水平位移、土压力,以及土工格栅轴向应变的变化规律,模拟结果与现场实测结果基本吻合。采用有限元强度折减法计算的挡墙稳定性和滑裂面位置与实测情况一致,表现为深层滑动失稳。模拟和实测的各层筋材最大应变出现在距墙面4～6 m的位置,与目前土工合成材料加筋挡墙设计理论的朗肯破坏面位置不同,其原因是目前的挡墙设计理论基于刚性地基假定,未考虑地基变形对筋材应变分布及稳定性的影响。采用该数值模型探讨加长挡墙底部筋材对其稳定性的影响,得出挡墙稳定性与底部筋材加长长度和层数关系密切。得到的挡墙稳定性与筋材加长长度和层数的关系曲线,对于软土地基加筋土挡墙设计有指导意义。

关键词：土力学加筋土挡墙软土地基稳定性变形数值模拟

软土地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离散连续耦合数值模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2019年第2期47卷 159-166页

作者：陈建峰张旭柳军修同济大学土木工程学院上海200092 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

基于软土地基直立刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立离散-连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,研究软土地基上刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的性状及内、外部稳定性.研... 详细信息

基于软土地基直立刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立离散-连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,研究软土地基上刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的性状及内、外部稳定性.研究结果表明,数值模拟的挡墙沉降、墙面水平位移、墙底竖向土压力及墙面弯矩与离心模型试验结果吻合较好;挡墙在自重及上覆荷载作用下产生显著的沉降和不均匀沉降,但挡墙整体仍保持稳定,显示该型挡墙具有很好的适应软土地基大变形的能力;自重及上覆荷载作用使得连接件末端位置产生应力集中,导致此处的地基表面沉降最大;上覆荷载作用下,刚性墙面弯矩在墙中处最大,为外侧受拉,而在靠近墙底和墙顶处较小,为内侧受拉;软土地基上该型挡墙稳定性一般为深层滑移外部稳定性,其破坏面由过挡墙底层筋材后缘填土中的朗肯破坏面和地基中的圆弧滑移面组成;该型挡墙内部稳定性表现为随软土地基滑移破坏,挡墙内筋材由下至上依次断裂,形成过底层连接件后缘的朗肯破坏面.

关键词：加筋土挡墙刚/柔性组合墙面离心模型试验离散-连续耦合外部稳定性内部稳定性

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实验室用小型单桥静力触探探头的标定

同济大学学报（自然科学版） 2012年第4期40卷 549-552,588页

作者：陈建峰柳军修马君同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

为了测试实验室模型试验土的力学性质,制作了小型化单桥静力触探探头,对其进行了量测系统的标定试验,比贯入阻力与土的不排水抗剪强度统计关系研究,并与生产用静力触探测试结果和现有经验公式作了对比分析.试验和研究结果表明:本静力触... 详细信息

为了测试实验室模型试验土的力学性质,制作了小型化单桥静力触探探头,对其进行了量测系统的标定试验,比贯入阻力与土的不排水抗剪强度统计关系研究,并与生产用静力触探测试结果和现有经验公式作了对比分析.试验和研究结果表明:本静力触探探头量测系统标定曲线呈线性,其灵敏度为262×10-12 Pa-1;本静力触探与生产用静力触探测得的比贯入阻力接近,且前者的灵敏度高于后者;得出的饱和重塑黏性土比贯入阻力与不排水抗剪强度统计关系公式与交通部一航局的经验公式很接近.本静力触探探头可用于实验室饱和重塑软黏性土力学性质的比较及不排水抗剪强度值的测试.

关键词：静力触探试验单桥探头标定土工模型试验经验公式

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刚/柔性组合墙面加筋土挡墙内部破坏机制

岩土力学 2018年第7期39卷 2353-2360页

作者：陈建峰田丹柳军修同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海2000922 海南海建工程管理总承包有限公司海南海口570203 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

基于离心模型试验成果,建立软土地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离散-连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,分析挡墙的变形、筋材拉力分布及内部破坏演化过程,并与刚性地基上挡... 详细信息

基于离心模型试验成果,建立软土地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离散-连续耦合数值模型,采用离散单元颗粒流程序PFC和有限差分程序FLAC分别模拟加筋土挡墙和软土地基,分析挡墙的变形、筋材拉力分布及内部破坏演化过程,并与刚性地基上挡墙情况进行比较,以探讨刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的内部破坏机制。研究结果表明,数值模型计算结果与离心模型试验结果吻合,其内部潜在破坏面经过连接件锚固端位置,各层筋材拉力均在连接件锚固端位置最大;软土地基上挡墙和刚性地基上挡墙的内部破坏面均一致,且筋材均由下而上依次断裂;软土地基上挡墙内部破坏面与地基圆弧滑移面贯通,为复合滑动模式,而刚性地基上挡墙整体破坏模式为折线型,连接件埋深范围内加筋体沿其底部连接件水平滑出。

关键词：加筋土挡墙刚/柔性组合墙面内部稳定性离散-连续耦合离心模型试验

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刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验

同济大学学报（自然科学版） 2014年第12期42卷 1805-1811页

作者：陈建峰柳军修薛剑峰同济大学土木工程学院上海200092 莫纳什大学应用科学与工程学院

进行了相同软土地基条件下刚/柔性组合墙面和单一柔性墙面加筋土挡墙的离心模型试验,比较分析了挡墙在墙顶均布荷载作用下的工作性状.试验结果表明,在自重及上覆荷载作用下,刚/柔性组合墙面挡墙其刚性墙面仍基本保持垂直,地基最大沉降... 详细信息

进行了相同软土地基条件下刚/柔性组合墙面和单一柔性墙面加筋土挡墙的离心模型试验,比较分析了挡墙在墙顶均布荷载作用下的工作性状.试验结果表明,在自重及上覆荷载作用下,刚/柔性组合墙面挡墙其刚性墙面仍基本保持垂直,地基最大沉降发生在连接件锚固端位置;而单一柔性墙面挡墙墙面外倾明显,其地基最大沉降位于墙趾位置;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙在工作阶段其墙顶沉降和墙面位移仅为单一柔性墙面挡墙的50%,且前者墙顶不均匀沉降量明显小于后者;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙由于预埋件承担了刚性墙面墙背水平土压力,使得筋材拉力及相应的应变减小;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的刚性墙面在墙体中部弯矩最大,为外侧受拉;而墙顶和墙底附近的弯矩较小,为内侧受拉;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙能适应软土地基的大变形,并能更好地承担上覆工作荷载.

关键词：加筋土挡墙刚/柔性组合墙面软土地基离心模型试验

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路堤式加筋土挡墙三维数值模拟

同济大学学报（自然科学版） 2013年第12期41卷 1799-1804,1829页

作者：陈建峰柳军修石振明同济大学土木工程学院上海200092

采用3维有限元程序Z_Soil对某软土地基上路堤式加筋土挡墙建立考虑流固耦合的3维数值模型,分析其地基沉降、墙面变形、筋材应变分布以及稳定性,并与实测值和2维有限元Plaxis分析结果进行比较.分析结果表明:采用等效竖向渗透系数模拟塑... 详细信息

采用3维有限元程序Z_Soil对某软土地基上路堤式加筋土挡墙建立考虑流固耦合的3维数值模型,分析其地基沉降、墙面变形、筋材应变分布以及稳定性,并与实测值和2维有限元Plaxis分析结果进行比较.分析结果表明:采用等效竖向渗透系数模拟塑料排水板处理地基是合理的,计算的地基沉降、墙面变形随时间变化历程与实测结果吻合较好;3维有限元在筋、土及其界面单元模拟上要比2维有限元精细,能较好地模拟墙面"鼓肚"现象;3维有限元计算的筋材应变随地基变形而增大,且挡墙底部筋材应变最大,计算结果符合地基变形情况下筋材应变变化规律;3维有限元模拟的挡墙在平面呈弧形扩展的滑裂面形状和位置与现场试验观测结果一致,其较2维有限元在模拟本问题加筋土挡墙上要更加合理.

关键词：中加筋土挡墙软土地基路堤 3维数值模拟稳定性

结构性黏土边界面模型在FLAC^3D中的开发及隧道施工数值模拟

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岩石力学与工程学报 2020年第6期39卷 1277-1286页

作者：柳军修尹振宇杨杰朱姝安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 香港理工大学土木与环境工程学系香港湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

基于FLAC^3D提供的本构模型二次开发平台,采用C++语言编写了各向异性结构黏土模型(anisotropic structured clay model,ASCM),通过上海结构性黏土K0固结三轴不排水剪切试验模拟验证模型的合理性,并进行隧道施工地层损失数值模拟,在此基... 详细信息

基于FLAC^3D提供的本构模型二次开发平台,采用C++语言编写了各向异性结构黏土模型(anisotropic structured clay model,ASCM),通过上海结构性黏土K0固结三轴不排水剪切试验模拟验证模型的合理性,并进行隧道施工地层损失数值模拟,在此基础上分析黏土结构性和胶结吸力对地表沉降的影响。研究结果表明:自定义ASCM本构模型能够进行三维隧道数值模拟,计算的隧道施工地表沉降结果与离心模型试验实测结果吻合较好;当隧道间距为1.5D时,地表最大沉降位于双圆隧道对称面位置,沉降曲线表现为单峰值“V”型,隧道间距为3.0D和4.5D时,地表最大沉降位于隧道轴线位置,沉降曲线表现为双峰值“W”型;黏土结构性对隧道施工地层损失扰动下地表变形形状影响不大,但结构破坏引起隧道轴线位置地表沉降显著增加,黏土胶结吸力则对隧道施工地层损失扰动下地表变形大小和形状影响不大。

关键词：隧道工程结构性黏土二次开发边界面模型

软弱地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙数值模拟

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岩石力学与工程学报 2016年第2期35卷 422-432页

作者：陈建峰柳军修石振明同济大学地下建筑与工程系上海200092 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

基于软弱地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立原型挡墙三维精细化有限差分数值模型,探讨挡墙在上覆荷载作用下的性状及受力机制。研究结果表明,数值模型计算结果与离心模型试验结果吻合较好,显示该型挡墙具有很好的承载性能... 详细信息

基于软弱地基刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立原型挡墙三维精细化有限差分数值模型,探讨挡墙在上覆荷载作用下的性状及受力机制。研究结果表明,数值模型计算结果与离心模型试验结果吻合较好,显示该型挡墙具有很好的承载性能,能适应软弱地基的大变形;挡墙在上覆荷载下产生的变形增量和结构受力与填土内部潜在滑移面位置密切相关,当潜在滑移面位置超过连接件埋深范围时,连接件作用降低,使得挡墙变形和筋材拉力增量明显增大,不均匀沉降显著,而刚性墙面墙背水平土压力和连接件拉力减小;由于"张力膜效应",下面布置有连接件的筋材较下面无连接件的筋材,其拉力要大一些;上覆荷载引起的作用在组合墙面上的水平荷载可采用朗肯主动土压力计算,设计上,宜按连接件多承担水平荷载考虑。

关键词：地基基础加筋土挡墙刚/柔性组合墙面软弱地基数值模拟

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竖向荷载下加筋碎石桩复合地基数值分析

岩土力学 2013年第S2期34卷 393-399页

作者：陈建峰童振湄柳军修冯守中同济大学地下建筑与工程系上海200092 武汉广益工程咨询有限公司武汉430074

采用三维有限元程序建立了一长为6 m、直径为0.8 m的加筋碎石桩复合地基流固耦合数值模型,分析了其在堆载和孔压消散过程中的荷载传递和变形特性。较传统碎石桩,加筋碎石桩复合地基桩土应力比显著增大,超孔压、沉降和桩身侧向变形显著减... 详细信息

采用三维有限元程序建立了一长为6 m、直径为0.8 m的加筋碎石桩复合地基流固耦合数值模型,分析了其在堆载和孔压消散过程中的荷载传递和变形特性。较传统碎石桩,加筋碎石桩复合地基桩土应力比显著增大,超孔压、沉降和桩身侧向变形显著减小,且随筋材刚度的增大,其性能进一步改善。加筋碎石桩复合地基在桩间土固结过程中产生明显的桩土差异沉降,形成土拱效应,使得堆载结束后桩土应力比变化很小。筋材长度对加筋碎石桩复合地基桩土应力比和沉降影响显著,应对其全长加筋才能保证桩体刚度和有效减少沉降。

关键词：加筋碎石桩复合地基软土固结数值分析