多层格栅加筋道砟界面联动‒互扰行为

探究多层加筋土体系中筋材‒道砟间合理间距对拉拔抗力的影响。通过改进传统单层格栅‒道砟拉拔数值试验模型,实现了多层格栅等位移幅值下的同步拉拔的离散元模拟。数值模型采用刚性颗粒簇模拟道砟颗粒非球型特征,并运用黏结颗粒串模拟受力均匀的三向土工格栅,同时考虑了道砟颗粒间的嵌固效应和土工格栅的拉伸特性。以平均拉拔力、特定层位处界面强度与筋材应变为指标,科学识别多层格栅加筋道砟界面联动行为,并从颗粒尺度系统揭示了多层加筋体系层间互扰机制。结果表明,多层格栅的拉拔力和增长速率小于单层格栅,尤其在高法向应力下差异更明显,且存在不均匀性。随着加筋层数增加,筋材抗力差异显著,同时摩擦耗能增大。层间颗粒位移存在叠合,导致筋材宏观力学响应减弱,其内在原因是颗粒力链发育不够充分。法向接触力分析结果进一步表明,多层格栅加筋体系下的层间互扰可能导致法向接触力分布的不稳定性。

煤粉影响格栅加筋道砟力学特性的细观分析

为了研究格栅道砟界面力学响应及煤粉对格栅加筋性能的影响,基于颗粒流软件,对5组不同数量煤粉侵入格栅加筋道砟试样进行一系列拉拔试验,系统分析格栅拉拔力及轴力的发展规律,研究了煤粉的运动状态及对道砟法向接触力的影响。结果表明,随着法向应力的增加,峰值拉拔力出现滞后性,且首条横肋承担主要的拉拔荷载;加载箱内煤粉呈不均匀分布,在拉拔过程中更多的煤粉逐渐下沉;随着煤粉数量的增加,对试样的剪缩剪胀行为有显著的影响,从细观角度分析,法向接触力逐渐减小。

网孔形状影响格栅道砟界面特性的细观分析

为分析格栅-道砟界面力学响应以及网孔形状对格栅加筋性能的影响,采用颗粒流软件对三向和双向土工格栅拉拔过程进行了仿真分析,揭示了剪切带形成演化机制和剪切带内粒间接触力细观组构特征;同时,从格栅原材料用量角度入手,比较两种网孔形式土工格栅加筋性能.结果表明:界面强度不单受控于网孔有效面积,格栅拉拔力呈现出法向应力高度敏感性,实际工程中应根据荷载工况合理选择土工格栅网孔形状.