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加筋间距对无粘结预应力加筋土挡墙力学性能的影响

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加筋间距对无粘结预应力加筋土挡墙力学性能的影响

作者：牛晓娜湖南大学

学位级别：硕士

无粘结预应力加筋土挡墙是一种新型的加筋土挡墙,该结构的工作机理是通过对预应力筋施加预拉力带动侧压板、墙面板对其内的填料施加主动约束,进而提高加筋体的整体性能。无粘结预应力加筋土挡墙中,预应力筋的间距直接影响加筋体内填料... 详细信息

无粘结预应力加筋土挡墙是一种新型的加筋土挡墙,该结构的工作机理是通过对预应力筋施加预拉力带动侧压板、墙面板对其内的填料施加主动约束,进而提高加筋体的整体性能。无粘结预应力加筋土挡墙中,预应力筋的间距直接影响加筋体内填料的约束情况,也影响加筋体的力学性能。因此,研究加筋间距对加筋体力学性能的影响规律有利于这种挡墙的设计,并对该技术的推广奠定了理论基础。本文采用数值模拟的方法进行研究。应用Marc有限元软件对4种加筋间距的无粘结预应力加筋土挡墙进行静力仿真,并在此基础上以1m加筋间距的挡墙为对象研究填料的摩擦角、粘聚力以及加筋体顶部荷载这些因素对该挡墙性能的影响,获得了如下研究成果:(1)施加预应力的加筋土挡墙在上部荷载作用下,墙背土压力沿墙高呈现非线性的分布,数值随着墙高的增加而减小,最大的墙背土压力出现在挡墙1/3墙高附近;在加筋区内,基底土压力距离面板越远,数值越大,在侧压板附近发生突变,在非加筋区域,基底土压力分布均匀;挡墙中部和顶部的面板位移较大,中部面板位移向外部突出而顶部则相反;加筋区的顶部沉降小于非加筋区域顶部沉降,且非加筋区顶部沉降较为均匀。挡墙的墙背土压力、基底土压力、面板位移、顶部沉降均随着加筋间距的增大而增大,但顶部沉降变化幅度较小。(2)在同一加筋间距和上部荷载作用下,随着摩擦角的增大,墙背土压力数值减小,加筋区的基底土压力逐渐减小,而非加筋区的基底土压力基本不受影响,面板位移以及顶部沉降均逐渐减小,且面板水平变形、顶部变形的增量随着摩擦角的增大逐渐较小。(3)在同一加筋间距和上部荷载作用下,随着粘聚力的增大,挡墙的墙背土压力、顶部沉降逐渐减小,粘性土这两项力学性能的数据均要小于非粘性土,对于粘性土来说,墙背土压力、顶部沉降增幅不大;在加筋区,随着粘聚力的增大基底土压力逐渐减小,非粘性土的基底土压力要大于粘性土,而在非加筋区则相反,且粘性土的基底土压力变化幅度较小;挡墙的面板位移随着粘聚力的增大而减小。(4)在同一加筋间距和上部荷载作用下,随着顶部荷载的增大,挡墙的墙背土压力、基底土压力、面板位移以及顶部沉降均随之均匀增大。

关键词：无粘结预应力加筋土挡墙加筋间距参数分析力学性能

加筋间距对加筋挡土墙破坏模式及临界高度的影响

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加筋间距对加筋挡土墙破坏模式及临界高度的影响

作者：常倩倩河海大学

学位级别：硕士

土工格栅加筋挡土墙结构，由于具有良好的抗变形能力和抵抗震动的能力，被广泛应用于公路、铁路、建筑、水利等领域的工程实践中。然而该项技术在工程中的运用仍带有较大的经验性，理论研究远远落后于工程实践，尤其是在加筋间距对加筋... 详细信息

土工格栅加筋挡土墙结构，由于具有良好的抗变形能力和抵抗震动的能力，被广泛应用于公路、铁路、建筑、水利等领域的工程实践中。然而该项技术在工程中的运用仍带有较大的经验性，理论研究远远落后于工程实践，尤其是在加筋间距对加筋挡墙破坏模式的影响及临界高度确定方面，相关的理论知识就更加少了。为研究加筋间距在不同的地基和填土条件下对加筋挡土墙破坏模式及破坏机理的影响，本文采用基于三维拉格朗日显式有限差分方法的FLAC程序对挡墙作稳定分析。通过模拟分析不同间距下多种工况的临界破坏状态，得出了一系列有益于工程设计和实践的结论。本文所做的主要工作如下： (1)简单介绍了加筋挡土墙的发展特点、应用情况和目前的理论研究，以及确定加筋土结构临界高度的几种理论方法。 (2)总结了土工格栅的工程特性、加筋机理及工程应用;(3)简要介绍了FLAC有限差分程序的基本原理和特点，并以一座建造在成层地基单面板土工格栅加筋挡土墙实际工程为数值分析的研究对象，运用FLAC程序进行了数值模拟计算，将计算结果与实测结果进行对比分析，验证了计算模型分析的合理性与有效性，据此为后面基于上述模型的加筋挡土墙的特性研究提供了实例验证;(4)通过模拟分析不同间距下多种工况的临界破坏状态，得出了主要的四种破坏模式。在对每种模式的破坏形成机理进行分析后，发现加筋间距是影响加筋挡土墙破坏模式的主要因素，很大程度上，间距的大小决定了模式的种类，随着间距的增大，破坏模式由外部破坏—复合破坏或深层滑动破坏—内部破坏发展;研究表明，地基和填土也影响着挡墙的破坏模式。地基较强时，破坏大多只在挡墙填土发生，反之，容易在挡墙填土和地基内产生贯通破坏;填土越强，挡墙越稳定，越不容易发生内部破坏。 (5)同时，对每种工况临界破坏状态的挡墙临界高度进行研究，为加筋挡土墙的设计和施工提供参考。本文所得结论对以后更多的相关主题研究具有参考意义。

关键词：土工格栅加筋挡土墙 FLAC3D模拟加筋间距破坏模式临界高度

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柔性桥台合理加筋间距的力学模型试验

力学与实践 2004年第4期26卷 31-34页

作者：王初生杜灏洁同济大学地下建筑与工程系上海200092 中国地质大学武汉430074

桥头跳车是公路工程中普遍且复杂的问题,加筋土结构的柔性桥台的应用,可能在根本上避免错台的出现和桥头跳车的产生。然而,其加筋间距的确定具有较大的盲目性。对土工织物加筋柔性桥台进行了4组大模型结构力学试验,对不同加筋间距下柔... 详细信息

桥头跳车是公路工程中普遍且复杂的问题,加筋土结构的柔性桥台的应用,可能在根本上避免错台的出现和桥头跳车的产生。然而,其加筋间距的确定具有较大的盲目性。对土工织物加筋柔性桥台进行了4组大模型结构力学试验,对不同加筋间距下柔性桥台的工程特性进行了详尽的对比分析。试验结果表明,土工织物加筋柔性桥台的合理间距为30-50cm。

关键词：桥梁工程柔性桥台力学试验加筋间距对比分析桥头跳车

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不同加筋间距对加筋土挡墙性能的影响研究

工程技术研究 2017年第12期2卷 1-4页

作者：吴迪蒲壮壮李丹韦学英桂林电子科技大学建筑与交通工程学院广西桂林541004

随着我国工程建设的飞速发展,加筋土挡墙凭借工期短、用地面积小、造价低等优势得到了广泛的应用。合理的加筋土挡墙设计不仅可以提高安全性能,还节约工程投资,提高经济效益。对加筋土挡墙的性能进行试验研究,以使加筋土挡墙的设计更加... 详细信息

随着我国工程建设的飞速发展,加筋土挡墙凭借工期短、用地面积小、造价低等优势得到了广泛的应用。合理的加筋土挡墙设计不仅可以提高安全性能,还节约工程投资,提高经济效益。对加筋土挡墙的性能进行试验研究,以使加筋土挡墙的设计更加经济、合理,符合实际工程。文章采用模型试验与数值模拟相结合的方法,首先进行缩尺模型试验研究及分析,其次通过PLAXIS有限元分析软件对不同加筋间距的挡土墙进行数值模拟分析。主要研究了不同加筋间距下,加筋土挡墙在面板水平位移、顶面沉降和各层筋带拉力等性能上的变化,得到以下结论:在同一荷载条件下,面板位移变化幅度不大,随着高度大致呈线性变化,顶部面板位移量达到最大;随着荷载的增大,面板位移量也在增大,并渐趋稳定。在同一荷载下,顶面沉降呈现中间凹陷的趋势,即加载处沉降量最大;不同荷载下,随着荷载增大,顶面沉降量增加,但总体增加幅度相对有限。在相同间距下,各层筋带拉力值按距离面板的距离,呈先增大后减小趋势;在不同加筋间距下,土体未发生破坏前,各层筋带的拉力,随加筋间距增大而有所增大。

关键词：加筋土挡墙加筋间距模型试验数值模拟

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加筋间距对高填方路堤稳定性影响分析

加筋间距对高填方路堤稳定性影响分析

第二届全国环境岩土与土工合成材料技术研讨会

作者：王宏贵徐林荣赫晓光陈洁金中南大学土木建筑学院中国水电工程顾问集团公司中南勘测设计研究院

工程界已经根据以往经验认为加筋间距增大,加筋土结构安全系数必然变小,也即稳定性降低.本文进行了大量的FLAC数值计算与极限平衡理论对比分析,结果表明,在加筋层数不变的情况下,适当增加加筋间距对提高加筋土结构的稳定性有利.该结论... 详细信息

工程界已经根据以往经验认为加筋间距增大,加筋土结构安全系数必然变小,也即稳定性降低.本文进行了大量的FLAC数值计算与极限平衡理论对比分析,结果表明,在加筋层数不变的情况下,适当增加加筋间距对提高加筋土结构的稳定性有利.该结论对于提高施工速度,降低施工成本有重要意义.在深入分析数值分析与极限平衡理论计算结果差异的基础上,指出了极限平衡理论在分析加筋土结构稳定性时存在的不足.

关键词：加筋间距路堤稳定性数值分析极限平衡理论

来源： cnki会议评论

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加筋土的加筋间距研究

加筋土的加筋间距研究

循环荷载作用下小间距加筋土动力响应特性试验研究

第五届全国建筑结构技术交流会

作者：介玉新武海鹏徐曦水沙科学与水利水电工程国家重点实验室(清华大学) 中国建筑工程(香港)有限公司北京交通大学土木工程学院

选择合适的加筋间距对加筋土设计和施工是很有意义的。加筋间距过大或过小都不利于发挥筋材的作用。采用颗粒流软件,进行筋材与土的拉拔试验数值模拟,研究筋材拉拔的影响范围。在此基础上构造两种加筋土模型进行加筋土的双轴数值试验。... 详细信息

选择合适的加筋间距对加筋土设计和施工是很有意义的。加筋间距过大或过小都不利于发挥筋材的作用。采用颗粒流软件,进行筋材与土的拉拔试验数值模拟,研究筋材拉拔的影响范围。在此基础上构造两种加筋土模型进行加筋土的双轴数值试验。改变筋材间距,研究加筋间距对强度提高的影响。对于粗粒料来说,数值模拟结果表明筋材拉拔影响范围约为5倍颗粒的平均粒径;加筋间距15到25倍颗粒平均粒径是比较合适的,可以较好发挥筋材的加筋效果。有关研究对堆石填料加筋间距的选择是很有意义的。但对黏性土填料需要进一步研究。

关键词：加筋土加筋间距抗剪强度颗粒流双轴试验

来源： cnki会议评论

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土木与环境工程学报（中英文） 2023年第6期45卷 125-133页

作者：赵建斌白晓红谢明星郑俊杰太原理工大学土木工程学院太原030024 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074

基于山西省太行一号风景道K43+175处加筋土桥台工程,开展不同加筋间距工况条件下加筋砂土的动三轴试验,分析循环荷载作用下加筋间距对加筋砂土动强度、动剪切模量、阻尼比、累积塑性应变等动力响应特性的影响,探讨加筋砂土动力响应特性... 详细信息

基于山西省太行一号风景道K43+175处加筋土桥台工程,开展不同加筋间距工况条件下加筋砂土的动三轴试验,分析循环荷载作用下加筋间距对加筋砂土动强度、动剪切模量、阻尼比、累积塑性应变等动力响应特性的影响,探讨加筋砂土动力响应特性的演化规律,从而为加筋土柔性桥台复合结构(Geosynthetic Reinforced Soil Integrated Bridge System,GRS-IBS)工程设计中的变形预测和稳定状态评估提供依据。结果表明:随加筋层数的增加,加筋砂土动应力-动应变曲线逐渐由双曲线型过渡为直线型,试样动强度和动模量也随之增大,且加筋越密,增幅越明显;增大围压和增加加筋层数均能减小动剪应变,提升动剪切模量,减小阻尼比;增加加筋层数能有效抑制轴向累积塑性应变随循环荷载作用增长的趋势,因此,在GRS-IBS结构中应控制加筋间距,以提高加筋土的临界循环应力比,保证其处于长期动力稳定状态。

关键词：加筋土动力特性动三轴试验加筋间距循环荷载

循环荷载作用下土工格栅加筋黄土动力特性研究

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水利水电技术（中英文） 2024年第3期55卷 148-161页

作者：唐富春张吾渝唐鑫刘成奎青海大学土木工程学院青海西宁810016 青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室青海西宁810016 青海省建筑建材科学研究院有限责任公司青海西宁810008 青海省高原绿色建筑与生态社区重点实验室青海西宁810008

【目的】由于黄土所具有的结构疏松、抗剪性低,以及对水、力及震动都十分敏感等工程特性,故探究采用双向土工格栅对西宁地区黄土加筋前后土体动力性能的改善效果。【方法】采用GDS双向动三轴测试系统开展不同加筋层间距、不同围压、不... 详细信息

【目的】由于黄土所具有的结构疏松、抗剪性低,以及对水、力及震动都十分敏感等工程特性,故探究采用双向土工格栅对西宁地区黄土加筋前后土体动力性能的改善效果。【方法】采用GDS双向动三轴测试系统开展不同加筋层间距、不同围压、不同动应力幅值工况条件下加筋黄土的动三轴试验,分析循环荷载作用下加筋层间距对黄土动强度、动剪切模量、阻尼比等动力响应特性的影响,探讨分析加筋黄土动力响应特性的演化规律。【结果】结果显示:黄土动应变随着动应力的增大而增大,骨干曲线呈现应变强化型,并且骨干曲线随加筋层间距的减小逐渐由曲线型过渡为直线型;随着加筋层间距的减小,黄土强度随之增大,随着围压和加筋层间距的增加,黄土幅值剪应力明显增大,动剪应变减小,阻尼比明显减小。【结论】结果表明:围压和加筋层间距对加筋黄土的动力特性具有显著的增强作用,且存在一个最优加筋层间距。研究成果可为西宁地区加筋黄土道路设计提供参考依据。

关键词：土工格栅动三轴模型试验加筋间距动力特性循环荷载变形影响因素

土工织物加筋柔性桥台合理间距的模型试验对比研究

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公路交通科技 2004年第5期21卷 36-38页

作者：王初生王园唐辉明中国地质大学工程学院湖北武汉430074 交通部公路科学研究所北京100088

由于台背路堤和桥台两者形成差异沉降,桥头跳车成为普遍且复杂的问题,对这一特殊路堤病害的成功处治尚不多见。近年来,加筋土结构的柔性桥台开始应用于工程实践,这种结构有可能在根本上防止桥头跳车的产生,但其加筋间距的确定具有较大... 详细信息

由于台背路堤和桥台两者形成差异沉降,桥头跳车成为普遍且复杂的问题,对这一特殊路堤病害的成功处治尚不多见。近年来,加筋土结构的柔性桥台开始应用于工程实践,这种结构有可能在根本上防止桥头跳车的产生,但其加筋间距的确定具有较大的盲目性。本文对土工织物加筋柔性桥台进行了4组室内大模型试验,对不同加筋间距下柔性桥台的工程特性进行了详尽的对比分析。试验结果表明,土工织物加筋柔性桥台的合理间距为30～50cm。

关键词：柔性桥台模型试验土工织物加筋间距对比分析