考虑筋材需用量的双级无台阶加筋土结构优化设计研究

针对双级无台阶加筋土结构上下层高度最优比值的确定,考虑筋材需用量对该结构稳定性与经济性的双重效应,以所需筋材总长度这一具体指标为目标函数,来构建设计的优化方案。通过算例,分析等效加筋土边坡坡角、填土内摩擦角及地震系数等对上下层高度最优比值的影响。结果发现:等效加筋土边坡坡角和填土内摩擦角对上下层高度的最优比值作用明显,因而在设计的优化过程中需特别关注这2个参数;水平地震荷载虽然对上下层高度最优比值有一定的作用,但考虑到地震发生及发生等级都存在较大的不确定性,因此建议在设计优化过程中,忽略地震荷载对该最优比值的影响。

台阶式加筋土挡墙模型试验研究

以河龙高速公路加筋土挡墙为原型,对台阶式加筋土挡墙的结构特性进行了模型试验研究。测试表明:台阶式加筋土挡墙的墙后土压力较小,呈锯齿形分布,明显受台阶卸载的影响;潜在破裂面与0.3H破裂面假定有较大差异,并随挡墙的高宽比变化而变化;变形特征不同于单级直立式挡墙。

台阶式加筋土挡墙结构特性研究

对高度大于12m的加筋土挡墙,规范要求设置错台,但结构仍按不设错台计算,这明显存在理论缺陷。本文建立直立式和台阶式格栅加筋土挡墙有限元模型,对其结构特性进行有限元动力分析,研究表明:在加载条件相同的条件下,台阶墙与直墙相比具有墙体变形小、应力分布均匀和承载能力大等优点;但其潜在破裂面与规范推荐的0.3H破裂面假定有较大差异,并随着台阶宽度的变化而变化。因此,基于台阶式加筋土挡墙结构特性,研究并提出适合不同台阶宽度的加筋土挡墙潜在破裂面的合理计算模式,对于完善加筋土理论和工程设计规范具有重要意义。