基于ABAQUS的支挡结构新型反滤层减震消能作用分析

现有袋装砂砾石反滤层存在码砌不易、施工时间长、边坡暴露时间长等缺点,在地震区若反滤层能发挥一定程度的减震作用将非常有利于支挡结构的稳定。为规范与完善支挡结构反滤排水系统设计与施工,提高施工效率,保证工程质量,充分、有效地发挥反滤层的反滤、排水作用,开发反滤排水层的减震功能,文章采用有限元ABAQUS数值计算的方法,研究新型土工垫反滤层的材料参数及结构形式对减震消能作用的影响。通过在墙背与土体之间设置一定厚度的复合排水反滤垫层有明显的减震效果。复合排水反滤垫层的弹性工作范围可设定在0～100 k Pa之间,在考虑保证墙后土体不失稳破坏的前提下,兼顾经济合理与最大程度发挥复合排水反滤垫层的减震效果的合理性能指标为:模量的适宜取值范围为0. 1 MPa左右,地震加速度0. 2～0. 3g墙高5 m及以下时,反滤排水垫层建议厚度为5 cm;地震加速度达0. 4g时,反滤排水垫层建议厚度为10 cm。

支挡结构新型反滤层对中～强膨胀土的减胀功能研究分析

袋装砂砾石反滤层存在码砌不易、施工时间长、边坡暴露时间长等缺点,在膨胀土地区若反滤层能发挥一定程度的减胀作用将非常有利于支挡结构的稳定。为规范与完善支挡结构反滤排水系统设计与施工,提高施工效率,保证工程质量,充分、有效地发挥反滤层的反滤、排水作用,开发反滤排水层的减胀功能,文章采用有限元ABAQUS数值计算的方法,研究新型土工垫反滤层的材料参数及结构形式对膨胀土减胀作用的影响。结果表明,在中～强膨胀土桩板墙工况下,通过在墙背与土体之间设置一定厚度的复合排水反滤垫层有明显的减胀效果。反滤排水垫层的弹性工作范围设定在0～100 k Pa之间。复合排水反滤垫层的合理性能指标为:模量的适宜取值范围为0. 1 MPa左右,厚度的适宜取值范围为不宜超过10 cm。产品选型建议指标组合为:2 cm+0. 1 MPa(减载率52%)、4 cm+0. 15 MPa(减载率62%)。

地震作用下新型反滤层减载性能及参数优化研究

大量研究表明,新型反滤层应用于支挡结构具有一定的消能减震作用,但目前对其设计参数的选取标准研究甚少。为研究新型反滤层结构参数(厚度、模量)选取标准,利用有限元数值分析方法,分析在相同波形、相同烈度地震波作用下,新型反滤层设计参数对挡土墙墙后土压力、土压力减载率、墙顶位置墙-土相对位移响应的影响,提出设计参数选取建议。研究结果表明,反滤层弹性模量与厚度均与墙背土压力呈反比,而与墙顶位移成正比关系,为兼顾性能、减震需求及经济性综合考虑,给出了新型反滤层结构的设计参数选取建议,研究结果可为挡土墙抗震设计提供参考。