装配扶壁式钢筋混凝土挡土墙受力性能研究

本文提出一种新型装配扶壁式挡土墙结构,并研究其受力性能。通过ABAQUS有限元软件对不同键槽尺寸、键槽间距、扶壁墙高度、扶壁墙厚度的该结构在土压力作用下进行数值计算分析。研究发现该挡土墙结构的最优键槽尺寸为:键槽深度为50mm、宽度和间距均为180mm。在静止土压力作用下,采用最优键槽尺寸的挡土墙仅在预制扶壁墙底端的键槽处出现轻微的应力集中和损伤,但整体受力性能良好;整个墙体位移和变形均很小,满足工程设计要求;装配与现浇挡土墙极限承载力比较接近,该新型装配扶壁式钢筋混凝土挡土墙的安全性满足要求。

组合扶壁式挡土墙结构设计及稳定性分析

扶壁式挡土墙作为一种轻型、柔性的挡土结构,具有方便施工和受力性能好等特点,但对支挡高度却有一定的限制。为此,本文以威海龙润国际项目为依托,提出一种新型的组合扶壁式挡土墙结构,并结合数值模拟方法对挡墙结构的受力特征进行了分析研究。结果表明:组合扶壁式挡土墙可有效提高抗倾覆抗滑移能力,将原有的肋板受力转变成箱体受力,提高了边坡的整体稳定;在满足组合扶壁式挡土墙最大基底压力的前提下,位于0.5H(挡墙高度)处的5.0m盖板宽度的弯矩最小,边坡稳定系数为1.62。现场监测结果得到挡土墙填筑及使用期间最大水平位移为18.3mm,验证了支护方案的合理性,可为今后同类工程的计算及设计提供一定的参考。

设置卸荷板的扶壁式挡土墙土压力计算

在扶壁式挡土墙中设置卸荷板可有效地优化结构受力条件,减小直接作用于墙面板上的水平土压力,提高挡土高度,但该类构筑物的结构受力模式复杂,尤其是土压力的计算直接关系到结构计算的可靠度。分别利用朗金土压力和库伦土压力的静力平衡假定条件进行计算分析,指出了朗金公式在计算此类工况土压力时的缺陷,确定了库伦公式的适用性,给出了土压力的具体计算步骤,并提出了适用于库伦公式的卸荷板设计构造要求,为超高扶壁式挡土墙设计提供参考。

扶壁式挡土墙在沿海地区的优化应用——以华能霞浦核电项目为例

扶壁式挡土墙因其结构优势,在沿海地区的工程应用中显示出极高的实用性。以华能霞浦核电项目为例,详细分析了扶壁式挡土墙在沿海地区应对高盐蚀、潮汐影响及沙质土壤环境中的应用效果。首先回顾了当前扶壁式挡土墙的应用现状及存在的主要技术挑战,如成本高昂、施工复杂性等。通过研究提出了一种优化的扶壁式挡土墙设计方案。试验数据和工程应用结果表明:改进后的设计方案在提高结构稳定性和降低长期维护成本方面表现优异,可为类似环境下的工程设计提供参考。

悬臂式挡土墙的施工技术及其稳定性分析

挡土墙被广泛用于边坡支护工程中,悬臂式挡土墙自重轻、结构尺寸小,在城市大型综合体项目中得到了推广。为进一步研究悬臂式挡土墙的施工技术和支护效果,文章依托淄博华侨城文化旅游综合项目人文社区1区项目(一期),介绍了悬臂式挡土墙的施工流程和操作要求,并采用理正岩土计算软件7.0版本对悬臂式挡土墙进行稳定性分析。结果表明,悬臂式挡土墙在两处典型的支护断面中,滑动稳定性、抗倾覆稳定性及整体稳定性均满足要求,值得借鉴。

悬臂式挡土墙地震主动土压力计算方法

为确定悬臂式挡土墙立臂的地震主动土压力,针对墙后填土的5种可能失稳破坏模式,基于对数螺旋式滑裂面形态,采用极限分析上限定理与拟静力法推导了作用于假想坦墙背上的地震土压力合力;在此基础上,对坦墙背后滑楔体、立臂与坦墙背之间的土体分别采用斜条分与水平条分法,并通过土压力合力的上限解对坦墙背上的土压应力进行修正,进而求得立臂上的土压力分布。实例分析表明,立臂静土压力沿深度分布呈顶点位于下部的抛物线模式;地震土压力分布一般呈非线性递减模式,计算值与试验值有良好的一致性;两种工况下合力作用点分别位于立臂下半段与上半段。参数分析显示,水平地震影响系数、踵板宽度和立臂倾角的增加均使立臂中上部地震主动土压力显著增大;地震条件下增长踵板宽度会导致立臂受力增加。在强震条件下,本法得到的立臂土压力比铁路规范法的结果高出约9%~14%,立臂底端弯矩更显著高于规范法结果,规范法进行强震条件下悬臂墙的抗震设计可能偏于不安全。

装配扶壁式挡土墙纵向分割方式的影响分析

利用FLAC3D建立了两种分割方式的扶壁式挡土墙模型,从面板水平位移及水平应力角度对两种分割形式进行了对比分析。研究表明:相同荷载条件下,边扶壁(扶壁位于面板两侧)分割时面板的最大水平位移比中扶壁(扶壁位于面板中间)时要小一些;边扶壁分割时面板两侧的最大拉应力和最大压应力均相对较小,但面板中部的最大水平拉应力更小、最大水平压应力更大;从面板的最大水平位移和最大水平拉应力角度分析,边扶壁较中扶壁分割形式更为合理。

天然土岩分层边坡扶壁式挡土墙的动力有限元分析

以某水电站边坡扶壁式挡土墙为研究对象,采用三维非线性有限元法和邓肯E-B模型,研究该挡土墙结构在设计地震作用下应力、变形特性。计算结果表明该水电站边坡扶壁式挡土墙抗震安全性满足要求,设计方案是可行的。针对复杂条件下的天然土岩分层边坡,扶壁式挡土墙可有效降低工程成本,提高经济效益,为类似的工程处理提供重要的理论依据。

一种悬臂式挡土墙的改进设计方法

在实际工程中,挡土墙较高时,采用悬臂式钢筋混凝土挡墙进行设计会造成浪费。此时多会采用扶壁式挡土墙,但对于受场地限制的改造工程,布置的扶壁有时会受到周围建筑的影响而不能完成施工。针对此情况,提出了一种在挡墙顶部增加“卧梁”的设计方法,通过改变挡墙的受力模式来达到减小其内力的目的。当“卧梁”在挡墙顶部时,通过数值模拟与手算方法的对比,对手算方法进行了修正,得到了更接近实际情况下的内力计算结果。当“卧梁”位于挡墙顶部与根部之间的位置时,确定了“卧梁”合理的位置和其截面高度。

凸榫及锚杆式基础对悬臂式挡土墙结构优化分析

在山区填方挡土墙支护设计中,挡土墙基础的宽度对基础开挖工程的工程量及施工难度影响较大。通过对悬臂式挡土墙稳定性计算公式的研究,结合挡土墙计算软件,在不同挡墙高度下进行普通悬臂式挡土墙与采用凸榫、锚杆式基础悬臂式挡土墙的最小基础宽度及高宽比的对比分析。研究表明,采用凸榫及锚杆式基础的结构优化方式能使悬臂式挡土墙在较小的基础宽度下维持稳定;随着挡墙高度的增加,凸榫及锚杆式基础的结构优化方式对挡土墙基础宽度的优化更明显,凸榫优化量为1.9%~14.7%,凸榫+锚杆式基础优化量为19.4%~38.9%;结构优化后,悬臂式挡土墙在不同高度下的高宽比变化不大,凸榫为2.9,凸榫+锚杆式基础为3.5。凸榫+锚杆式基础悬臂式挡土墙在岩土体性质较好的山区填方支护中更具优势。

扶壁式挡土墙装配化结构设计应用分析

港口物流园区项目作为水陆联运项目的重要组成部分,面临人力资源紧缺、建设周期较短、用地受限等问题,装配式挡墙作为一种低碳环保新型结构,具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工等技术优势,可解决上述问题。结合某港口物流园区项目和相关研究成果,通过分析扶壁式挡土墙装配化的特点、计算理论及结构体系,提出了人力资源成本小、机械化程度高,安装简单的扶壁式挡土墙装配结构体系,预制扶壁与现浇底板之间采用预埋锚栓灌浆连接,工期及所需人工均显著减少,并总结其设计过程中涉及的关键技术参数,可为类似工程的设计提供参考。

某扶壁式挡土墙滑移倾覆事故鉴定

扶壁式挡土墙由于构造简单、施工方便、适应能力强等优点,被广泛应用于边坡工程的永久性支护,但因建设过程的不规范,造成挡土墙滑移倾覆等事故频发。通过对发生滑移倾覆的扶壁式挡土墙进行勘查与检测,复核挡土墙的抗滑移、抗倾覆能力及承载力,分析工程事故发生的原因,总结工程建设中出现的问题,确定工程事故责任。为避免类似工程事故的发生,做好永久性边坡工程的建设和管理,从而为相关单位提供经验借鉴。

直立式废旧轮胎胎面挡土墙(无加筋/加筋)抗震性能试验对比研究

为了解废旧轮胎胎面挡土墙的抗震性能,促进模块式废旧轮胎胎面挡土墙在高烈度地震区域的推广应用,针对直立式废旧轮胎胎面挡土墙(无加筋/加筋)开展抗震性能试验对比研究。基于相同的测试条件,分别建立了直立式废旧轮胎胎面挡土墙和土工格栅加筋废旧轮胎胎面挡土墙的两种振动台试验模型,考虑近场什邡地震波和远场松潘地震波的作用,研究不同地震强度下的墙体加速度、侧向位移、残余变形、墙后填料加速度、竖向沉降和墙背动土压力的响应特征,并与传统悬臂式刚性挡土墙的动力响应特征进行对比,综合评价以塞土轮胎为墙体面板的废旧轮胎挡土墙的整体抗震性能。得出直立式废旧轮胎胎面挡土墙(无加筋)挡土墙抗震性能较弱,而直立式废旧轮胎胎面挡土墙(加筋)整体抗震性能显著提高。

建庄矿业后山扶壁式挡土墙设计

陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司位于陕西省延安市黄陵县店头镇腰坪新村,附近地貌以黄土原、沟壑、丘陵为主,属温暖带大陆性季风气候,年平均降雨592.8mm,降雨多集中在6-9月份。该公司后山被一定厚度的黄土覆盖,坡度较陡,分布植被稀少,雨季时有发生山体滑坡的风险。在后山石砌护坡上可以增加扶壁式挡土墙,更有利于稳定陡坡。扶壁式挡土墙具有节省占地空间,施工工期短,较易施工等优点。基于此,本文根据实际情况设计扶壁式挡土墙以供参考。

U槽扶壁式挡土墙有限元分析

以佛山某新建景观桥人行梯道的U槽扶壁式挡墙为背景,采用Midas软件对U槽扶壁式挡墙进行了有限元分析。结果显示,U槽扶壁式挡墙的墙顶水平位移较大,位移最大值为31.09mm,满足规范要求规定的水平最大位移<1%墙高的限制;侧墙与底板交界处存在复杂的应力分布现象,竖向正应力分布在侧墙端部,竖向剪应力则分布在侧墙与底板交界处的底板上,扶壁则承受了较大的水平剪应力。

UHPC悬臂式挡土墙试设计与足尺模型试验分析

为解决传统钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)装配式挡土墙存在的结构自重大、施工时间长、吊装难度大、运输效率低、耐久性差和养护维修费用高等缺陷,提出了采用超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)替代普通混凝土的新型挡土墙结构.开展UHPC悬臂式挡土墙试设计和足尺模型试验,结果表明,在不考虑UHPC抗拉强度对结构受力贡献的情况下,UHPC挡土墙仍可满足现行规范设计要求;与RC挡土墙相比,UHPC挡土墙自重减轻45%,施工周期缩短31%,全寿命周期成本降低20%;当足尺试验模型荷载施加到试设计承载能力状态荷载组合值33.3 kN时,UHPC挡土墙仍处于弹性工作阶段;当荷载增加到80 kN时,挡土墙裂缝宽度达到正常使用状态限值0.2 mm,此时荷载分别是试设计正常使用与承载能力状态荷载组合值的3.4倍和2.4倍,表明UHPC挡土墙具有优越的受力性能,仍有进一步优化的空间,具有相当的工程应用可行性。

扶壁式挡墙支护研究综述

随着我国城市化建设水平的不断提高,大量的工程建设项目相继出现,为适应各种不同的地形、地质条件,工程中出现了各种各样的支护护坡结构。从工程早期应用的重力式挡土墙发展成为了如今的抗滑桩、锚杆锚索、加筋的挡土墙等结构形式。其中,最常见的一种边坡支挡构筑物扶壁式挡墙结构,作为一类能够适配高边坡的支挡结构,在工程项目的应用过程中,其技术已经得到了很大的完善。随着扶壁式挡墙结构在工程实际中的应用,其理论研究、工程技术也不断成熟。本文通过对扶壁式挡墙的理论研究与应用实际出发,通过翻阅相关文献,整理归纳了近些年国内有关扶壁式挡墙的研究,简要概括扶壁式挡墙的理论研究与技术创新。

二级新型悬臂式挡土墙主动土压力计算方法

基于土的塑性极限分析理论,考虑滑裂面上填土黏聚力及填土与二级新型悬臂式挡土墙墙背接触面上的黏着力,研究了挡土墙土压力受力分析模式,取墙后滑动土体的水平薄层单元进行受力分析,建立极限状态下悬臂式挡土墙主动土压力的一阶微分方程,给出了土压力强度、土压力合力、土压力作用点的理论计算公式。研究结果表明,二级新型悬臂式挡墙上墙应力分布呈抛物线形状;下墙的应力分布类似于梯形分布,最大值出现在挡墙的底部,最小值出现在挡墙的中部。通过有限元数值分析法研究其受力变形特点,数值分析表明:二级挡土墙卸荷作用比较明显,且土自重在二级挡墙中得到了充分的利用;挡土墙主动土压力分布与模拟结果基本一致。

基于极限状态法的悬臂式挡土墙设计研究

研究目的:悬臂式挡土墙是国内外常用的支挡结构,悬臂式挡土墙极限状态设计的研究,是为了考察现行规范设计该墙型的安全度并给出外部稳定性检算的极限状态设计表达式。本文通过对悬臂式挡土墙研究思路的总结和主要计算结果的分析,为该类支挡结构的极限状态设计方法研究提供思路,为规范的修编提供依据,为土压力的进一步研究提供参考。研究结论:(1)悬臂式挡土墙极限状态设计研究步骤:建立极限状态方程→计算可靠指标并确定目标可靠指标→计算分项系数及建立设计表达式;(2)悬臂式挡土墙抗滑、抗倾覆和基底应力及构件强度等可靠指标分析表明,悬臂式挡土墙整体抗滑和构件裂缝控制设计;(3)悬臂式挡土墙抗动验算可采用本文推荐的设计表达式进行设计;(4)对于悬臂式挡土墙悬臂板的结构设计,分项系数应根据土压力计算进行调整;(5)该研究结论可供悬臂式挡土墙设计参考。

高大扶壁式挡土墙墙后土压力特性有限元分析

对扶壁式挡土墙进行三维有限元分析,得到了立板后的土压力分布,结果表明:竖向土压力分布先随覆土深度的增加而增大,但到一定深度后,随覆盖土层厚度的增加土压力增大率减小,当覆盖土层厚度增大到一定数值后,土压力几乎不再增大;水平方向的土压力分布受肋板的直接影响,在立板的上部,受肋板的影响较小,土压力分布较为均匀,在立板的下部,受到肋板的影响较大,表现出中部大,两侧小,呈类似“抛物线”型分布,深度越大,这种现象越明显,“抛物线”越集中。