面板倾角对模块式面板加筋土挡墙筋材内力的影响

土工合成材料加筋土挡墙具有良好的力学性能和优越的经济性等优点,在国内外得到了越来越广泛的应用。然而,众多加筋土挡墙的试验数据表明,对加筋土挡墙受力机理的理论研究是滞后于工程建设实践的。针对筋材内力计算这一重要问题,研究了面板倾角对加筋土挡墙筋材内力的影响。首先,以RMC试验挡墙为原型,验证了数值模拟方法的有效性;然后,利用数值模拟方法,分析了不同工况下,加筋土挡墙内竖向土压力和筋材应变随着面板倾角增大的变化趋势。数值模拟结果表明,筋材内力随着加筋土挡墙面板倾角的增大而降低。在数值研究结果的基础上,从潜在滑动面附近土单元应力状态及滑动楔形体的平衡两个方面分析了面板倾角的作用机理,定位了填土竖向土压力以及面板基底水平摩擦阻力两个影响筋材内力的关键因素。

不同筋材刚度下加筋土挡墙离心模型试验

加筋土挡墙由于优良的力学性能、低廉的造价、更好的地形适应性,已经越来越广泛地被应用于各种工程。但其在正常工作状态下的真正工作机理尚不完全清楚,目前的规范设计指南并不能反映加筋土挡墙内部应力真实分布情况。为了研究不同筋材刚度对加筋土挡墙性能的影响,通过土工离心试验监测了土工格栅应变、面板水平位移和土压力。试验结果表明:采用小刚度筋材时,筋材的变形更加显著,但对竖向土压力的分布基本没有影响;靠近面板区域的土压力都远小于理论值,格栅最大应变出现在墙的中下部;对于面板连接处的筋材应变不能简单地用传统土压力理论解释,还需考虑填土不均匀沉降引起的面板对加筋土拉拽作用等其他影响因素。试验结果可为正常工况下加筋土挡墙工作性能与筋-土相互作用机理的研究提供参考。

低荷载水平下土工格栅加速蠕变试验

由于常规蠕变试验持续时间长,且对试验环境的温度、湿度等条件具有严格要求,因此常规蠕变试验方法耗时长、费用高;同时常规蠕变试验不能预测设计使用年限内的蠕变特性,为此提出了加速蠕变试验的短期时温叠加法。运用短期时温叠加法原理,通过利用室内三头电子蠕变试验机,对高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅进行了10%,20%,30%荷载水平下3组短期蠕变试验,预测了该土工格栅在低荷载水平下的长期蠕变特性。结果表明:土工格栅在10%,20%,30%低载荷水平下的长期蠕变应变值较低,其中在10%载荷水平下的长期(106h)应变值维持在2%以内;短期时温叠加法可以用相对更短的时间来预测土工格栅的长期蠕变应变及刚度值。该研究可为工程实际应用提供依据。

土工合成材料加筋土挡墙筋材内力分析

土工合成材料加筋土挡墙是一种新型的挡土结构,它具有经济性好、性能优越、适应性强等优点。而筋材内力计算是该类结构设计的一个关键步骤,因此该类结构的推广应用需要一种合理易用的内力分析方法。该文讨论了几种土工合成材料加筋土挡墙的筋材内力分析方法,并对这些方法的优缺点进行评述。这些方法包括基于主动土压力系数的方法、基于经验的K刚度法、基于极限平衡的加筋边坡稳定分析方法、基于非线性弹性与变形协调的理论方法、以及基于增量非线性及填土剪胀性的筋材内力分析方法等。通过比较分析发现,如忽略面板作用且填土强度得到完全发挥,基于主动土压力系数以及极限平衡边坡分析的方法适用于分析加筋土挡墙在强度极限状态时的筋材内力,但填土强度的发挥水平决定于筋材的长期刚度。另一方面,如能合理考虑筋材的长期刚度以及面板的约束作用,基于筋土变形协调的理论分析方法适用于分析加筋土挡墙在正常工作荷载作用下的筋材内力。