加筋间距对加筋挡土墙工作性态的影响

在应用有限差分软件FLAC3D对某工程实例挡土墙成功模拟的基础上,通过改变加筋间距,分析其对挡土墙工作性态的影响.结果表明,挡土墙面板侧向位移及加筋层拉应力随着加筋间距的减小而减小.与极限平衡原理分析的结果比较表明,采用FLAC3D数值模拟能更加精确合理地分析不同的加筋间距对挡土墙稳定性的影响.

柔性桥台合理加筋间距的力学模型试验

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。

不同加筋间距对加筋土挡墙性能的影响研究

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。

循环荷载作用下小间距加筋土动力响应特性试验研究

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。

循环荷载作用下土工格栅加筋黄土动力特性研究

【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。

土工织物加筋柔性桥台合理间距的模型试验对比研究

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。

路面荷载下包裹式加筋土桥台变形的试验研究

采用土工合成材料加筋土技术,建造包裹式加筋土桥台可以缩短桥梁跨度,提升桥台整体性能。为研究加筋间距、墙趾水平约束和土工格栅绕桩方式对桥台变形的影响,考虑道路面层荷载的作用,完成了4组静载模型试验。研究结果表明,在路面荷载作用下,包裹式加筋土桥台结构稳定,整体变形小。监测结果显示,加筋土桥台内桩柱的存在减小了桥台的侧向变形;墙趾水平约束的存在可以限制桥台的变形;减小加筋间距及采用刚性套管的格栅绕桩方式可增强桥台加筋土体的刚度和整体性,减小面板的水平位移,提高包裹式加筋土桥台的工作性能。研究成果对包裹式加筋土桥台工程设计具有借鉴价值。

小间距加筋土回弹变形特性分析

根据室内回弹模量试验实测数据,对小间距土工格栅加筋粉砂土和小间距土工布加筋粒料土的回弹变形特性进行了对比分析发,(1)现小间距土工格栅加筋土中的土工格栅加筋层与土的共同作用提高了加筋土的整体性,能动员更大范围的加筋土体(包括其中的格栅)来吸收外荷所做的功并将其中的绝大部分转化为弹性变形能储存其中,外荷卸除后再全部释放出来,保证加筋土在交通荷载的反复作用下基本处于弹性工作状态,几乎不产生塑性变形,同时比未加筋土具有更高回弹模量。作者将此称为"储存和释放弹性能"机理;(2)由于试样尺寸小,加载后很难避免土工布发生滑动,所以土工布加筋土的回弹变形特性不宜用室内小尺寸试样来测定。

包裹式加筋土桥台桩—加筋土体间相互作用数值分析

在包裹式加筋土桥台中桥梁荷载主要由柱式台承担,加筋土体与桩之间存在相互作用受地基变形、加筋土体变形和交通荷载等的影响,使加筋土桥台的工程应用存在不确定性。文章使用PLAXIS3D软件建立3组包裹式加筋土桥台的数值模型,分析了加筋间距与墙前挡土条件对桩—土相互作用的影响。研究结果表明,桩对土体既有挤压作用也有阻挡作用,但以挤压作用为主,且在上1/3墙高处出现,越靠近顶部挤压作用越明显;增大加筋间距能明显提高上部桩对土体的挤压作用,而墙前挡土对桩土挤压作用没有额外提升。

基于有限元分析的加筋土挡墙结构优化设计

以勉宁某段高速公路的路肩式加筋土挡墙工程为实例,运用有限元理论和方法对加筋土挡墙潜在滑移面、合理的加筋竖向间距以及拉筋的长度进行了分析和研究。结果表明:加筋土挡墙的潜在滑移面与挡土墙顶面交于0.3H附近,形状为对数螺旋线型;加筋长度采用0.7H就足够保证挡土墙的稳定性;加筋间距采用0.4 m较合理。其结论有助于达到安全节省的设计目标。

有限填土加筋土挡墙的稳定性及破坏模式分析

有限填土加筋土挡墙是短加筋土挡墙的一种特殊情况,其工作性状还没有被清晰地认识。文章在离心模型试验成果的基础上,采用FLAC软件建立有限填土加筋土挡墙的二维数值模型,讨论了加筋间距、加筋长度以及墙面与竖直平面的夹角对挡墙稳定性和破坏模式的影响。结果表明:(1)墙后有限填土情况下主动土压力约为库伦主动土压力的1/2~1/3;(2)在稳定地基工况下,挡墙均为复合破坏模式,滑动面呈折线型,在挡墙中下部,滑动面同时穿过了加筋区和填土区,从墙趾处滑出;在挡墙上部,滑动面基本沿着填土与稳定墙面的接触面向上发展;(3)潜在滑动面是自下向上逐渐形成的,体现为下部剪切、上部拉张的特征;(4)在墙后有限填土情况下,加筋长度减小到0.4H时,挡墙仍能保持稳定,加筋间距在控制挡墙稳定性方面具有重要作用。

加筋膨胀土边坡变形及影响因素分析

在利用FLAC软件模拟膨胀土边坡内部湿度应力场的基础上,对不同筋材长度、加筋间距、筋材倾角的加筋膨胀土边坡进行了模拟,分析了不同情况下的边坡滑动面位置及坡面水平位移。并对以上三个因素进行了四水平的正交试验。将实际工程的监测与数值模拟结果进行了比较,结果表明,增加筋材长度、减小加筋间距均可提高边坡稳定性,一定的倾角也有利于边坡的稳定。加筋间距对安全系数的影响较大,其次为加筋长度与加筋倾角。

麦秸秆加筋盐渍土的筋土界面综合抗剪强度试验

盐胀、溶陷和吸湿软化等不良特性,易引起滨海盐渍土的低强度和大变形问题。以麦秸秆作加筋材料,可以实现提高盐渍土的抗剪强度和抗变形性能的目的。为测试麦秸秆加筋土的抗剪强度,完成了麦秸秆与盐渍土的界面直剪摩擦试验。水平铺设麦秸秆,以含水率、干密度、加筋间距、麦秸秆有无茎节为条件,分析四种制样条件对筋土界面抗剪强度的影响。鉴于整个剪切界面上存在筋/土和土/土的两种摩擦作用形式,因此将其称为界面综合抗剪强度。试验结果显示:界面综合粘聚力和界面综合内摩擦角均随含水率和加筋间距的增大而逐渐减小,随着干密度的增大逐渐增大,且有茎节的大于无茎节的。研究证实了剪切界面上存在着筋/土和土/土两种摩擦作用,两者共同发挥作用,提高了麦秸秆加筋土的抗剪强度,两者对强度增长的贡献率取决于筋土面积比(加筋间距)。

冻融循环条件下格栅加筋粘土结构内摩擦角变化规律研究

以沈阳市北二环加筋土工程为背景,对加筋粘土选用不同的填料压实度、初始含水率和加筋间距,安排二次正交旋转组合设计试验,得出多次冻融循环条件下不同加筋粘土试件内摩擦角的变化值。通过分析试验数据和数学计算,得出试件内摩擦角的变化值及试件填料压实度、初始含水率和加筋间距的回归方程,并对方程和各影响因素进行显著性检验。利用所得方程计算其他试验条件下的内摩擦角变化值。结果表明:计算值和试验值较为吻合,所得方程可用于格栅加筋土结构多次冻融循环后土体内摩擦角变化值的初步计算。根据回归方程分析各因素对加筋粘土试件内摩擦角变化值的影响规律,为工程实践提供理论参考。

地震荷载作用下加筋土挡墙动力特性分析

利用有限元软件对加筋土挡墙在地震荷载作用下的动力特性进行模拟分析,重点分析其在不同加筋长度、加筋间距以及峰值加速度条件下的动力响应特性。通过有限元分析一个高6m、底部为基础土的加筋土挡墙在地震荷载作用下的行为,针对理想化墙体研究加筋土挡墙的某些动力特性。模拟计算结果表明加筋土挡墙的加筋长度、加筋间距以及峰值加速度的变化对其水平位移、沉降及受力有较大影响。采用长度大的加筋材料可以有效减小加筋土挡墙的水平位移,但这样将导致加筋拉伸荷载的增大,同时也将导致加筋土挡墙的隆起增大。峰值加速度的大小对加筋土挡墙的水平位移有很大影响,当峰值加速度增大时水平位移也随之增大,但并不呈线性增长关系。减小加筋间距会有效地限制加筋土挡墙面板整体的水平位移,但在一定范围内减小加筋间距也会使加筋区域内土体底部挡墙的水平位移出现相对增大的现象,因此通过减小加筋间距来限制加筋土挡墙的位移在一定程度上具有局限性。

多次冻融循环条件下格栅加筋黏土土体上部含水率变化规律试验研究

路基土体冻融后表层含水率的增加,使其承载能力急剧下降,路面破坏严重。以沈阳市北二环加筋土工程为背景,根据加筋黏土选用的不同的填料压实度K、加筋间距δ和初始含水率ω0,安排二次正交旋转组合设计试验,得出多次冻融循环条件下不同加筋黏土试件上部含水率变化值Δω。通过分析试验数据和数学计算,得出试件上部含水率变化值Δω关于填料压实度、加筋间距和初始含水率的回归方程,并对方程和各影响因素进行显著性检验。利用所得方程计算其他试验条件下的Δω值,结果表明计算值和试验值较为吻合,即所得方程可用于格栅加筋土体多次冻融循环后土体上部含水率变化值Δω的初步计算。同时,根据回归方程分析各因素对Δω的影响规律,为工程实践提供理论参考。

基于ABAQUS有限元的土工格栅加筋路堤边坡稳定性研究

运用通用ABAQUS有限元程序,结合某路堤断面对路堤加筋效果进行数值模拟,研究在交通荷载下土工格栅加筋作用对路堤稳定性的影响.采用拟静力法,分析路堤在加筋、未加筋两种情况下的路堤边坡稳定性.研究表明:在简化交通荷载下,加筋不仅可提高路堤稳定安全系数,有效减少路堤侧向位移,并能极大缓解路堤边坡在超过临界状态时产生的位移突变情况,通过计算得到路堤合理加筋层间距为1m.

基于PLAXIS软件的加筋路堤有限元分析

利用岩土工程有限元软件PLAXIS对软土地区加筋路堤的加筋效果和机理进行分析,探讨了土工格栅轴向刚度EA的大小和加筋层间距、部位等因素对加筋材料的内力分布、路堤坡脚水平位移、路基中心竖向位移的影响规律。结果表明:土工格栅能有效地抑制地基的侧向位移,对地基沉降起到均化作用,并能有效抑制路基坡脚外的隆起量,提高路基的稳定性。在路堤底部布设间距较小,刚度较大的格栅能显著的增强加筋效果。

土工格栅粉煤灰挡墙加筋作用应用研究

土工格栅加筋土挡墙在土木工程中应用广泛,土工格栅的加筋作用以及筋材在挡墙设计中的计算需要进一步完善.利用FLAC3D有限元分析软件,对未设置和设置土工格栅加筋体的粉煤灰挡墙进行数值模拟分析,研究土工格栅的加筋作用对粉煤灰挡墙稳定性的影响,得到土工格栅加筋挡墙的设计参数.数值模拟结果表明:粉煤灰挡墙高度大于6m时,安全系数偏低,需要在粉煤灰挡墙中加筋来提高其安全系数,保证挡墙的稳定性.对墙高为8m的土工格栅粉煤灰加筋挡墙进行模拟分析,当增大加筋间距时,挡墙的侧向和竖向位移都增大,挡墙的最大竖向位移发生在挡墙的上部,最大侧向位移发生在挡墙中下部位;墙高为8m的土工格栅粉煤灰挡墙的合理加筋间距为0.8m.

用有限元强度折减法对加筋路堤边坡特性分析

采用荷兰土工有限元软件PLAX IS,建立了未加筋路堤、等间距加筋路堤和不等间距加筋路堤三种有限元分析模型,分析路堤在三种情况下的稳定安全系数、坡脚水平位移、路堤中心地基与路堤顶部的竖向位移,并比较三种模型的计算结果。