模块加筋土挡墙中模块与土工格栅连接强度特性试验

在加筋土挡墙结构中 ,模块加筋土挡墙是近年来出现的一种新形式 ,由于该结构造价低 ,外形美观 ,施工方便 ,普遍受到欢迎。本文阐述了与该结构设计相关的主要特性连接强度参数的模型试验。

模块式加筋土挡墙模型试验及静动力学性能研究

加筋土挡墙作为道路路基的一部分,不但受到路面基础设施等静荷载,还承受着车辆行驶所带来的交通荷载。为研究静、动荷载下模块式加筋土挡墙的力学特性及工作性能,开展室内大模型试验,对比分析了加筋土挡墙的沉降及面板水平位移、侧向土压力系数、格栅应变等力学行为的变化规律。结果表明:静、动荷载下挡墙的破坏模式分别以局部剪切破坏和面板挤出破坏为主,格栅的最大应变量分别为1.7%和4.5%,均未达到破坏应变;两种荷载下挡墙的极限承载力相等,相比于静载,动载作用下墙顶最大沉降量增大了280%,面板最大水平位移增大了180%;加载板下降过程中四周土体受挤压发生变形,向面板施加额外的水平附加应力,从而导致墙背处的侧向附加应力系数Kr高于理论值;动载作用下土颗粒不规则运动,土中动加速度响应受动载幅值的影响较大,靠近墙面处的加速度峰值沿墙高H由上到下逐渐减小。研究成果有助于揭示静载与交通荷载作用下加筋土挡墙的力学行为和破坏机制以及提高模型试验与实际工程的关联程度。

模块式加筋土挡墙震后健康状态识别研究

采用时域识别方法分析了加筋土挡墙大型振动台模型试验在不同工况下动力特性(自振频率和阻尼比)分布规律,介绍了加筋土挡墙不同位置处动力特性的变化特征,阐述了不同损伤程度下加筋土挡墙动力特性分布规律,探究了动力特性变化幅值与加筋土挡墙损伤程度的定量关系。结果表明:加载阶段前期,加筋土挡墙各位置处的自振频率基本相同,阻尼比随着墙高的上升而减小;加载后期,挡墙自振频率明显下降、阻尼比大幅上升。采用数理方法获得了单级挡墙自振频率和阻尼比的分布曲线,得出了基本完好、轻微破坏、中等破坏和毁坏4个阶段自振频率和阻尼比变化幅度;当自振频率下降幅度为6.75%~16.43%,阻尼比上升幅度106.14%~243.09%时,可认为加筋土挡墙处于中等破坏阶段;当自振频率下降幅度为16.43%~31.59%、阻尼比上升幅度243.09%~462.04%时,可认为加筋土挡墙处于毁坏阶段。

地震作用下模块式面板土工合成材料加筋土挡墙的内部稳定分析

由于造价低廉,性能优良且外表美观,模块式面板土工合成材料加筋土挡墙在我国交通及城建等领域有着广泛的应用前景。大量的工程实践证明,土工合成材料加筋土挡墙的抗震性能良好,但仍有必要进行合理的抗震设计,而内部稳定校核是加筋土挡墙抗震设计的一个重要环节,它一定程度上决定了高烈度地震区加筋土挡墙的配筋方式及配筋密度。应用非线性动力有限元法分析不同加筋长度、加筋间距及不同地震作用下模块式土工合成材料加筋土挡墙在地震作用下的内部稳定,研究了筋材蠕变对加筋土挡墙动力内部稳定的影响,并将有限元分析的结果与国外规范建议的内部稳定校核结果进行比较。研究结果表明,在正常配筋密度条件下,各层筋材最大内力的位置与规范建议的位置有一定的区别,墙体下部更加远离面板;且筋材的最大内力沿高度的分布与该规范计算结果差别较大;而筋材蠕变使筋材的内力出现重分布。

高速铁路模块式加筋土挡墙动态行为分析

文章以实际工程为例,开展了加筋土挡墙现场激振试验,对加筋土挡墙路基结构进行了系统的研究,深入认识模块式加筋土挡墙结构的动态行为,总结模块式加筋土挡墙路基内部的加速度、动位移、动应力的分布规律,以为高速铁路模块式加筋土挡墙设计和施工提供重要的数据来源。

基于时域识别方法的加筋土挡墙动力特性研究

为探究加筋土挡墙(reinforced soil retaining wall, RSRW)在地震荷载作用下的动力响应变化规律,结合振动台试验分析挡墙与刚性箱连接处的墙面变形和回填土沉降分布规律,利用时域识别方法分析挡墙的固有频率和阻尼比的变化规律,利用数理拟合方法探究加速度放大分布规律。结果表明:随着荷载条件的增加,面板呈现出中心鼓胀、整体外倾等多种变形模式;顶部回填土沉降呈现出均匀沉降和凸起差异沉降的分布规律。当加速度为1.0g以下时,固有频率的实测结果在Richardson和Lee方法的预测范围内,与伍永胜方法的计算值接近。阻尼比随墙高的增加而减小。部分规范中加速度放大系数分布规律与实测结果不一致,结合规范和试验结果,提出了适用于模块式加筋土挡墙的加速度放大系数分布公式。

模块式土工格栅加筋土挡土墙现场试验研究

通过埋设水平土压力盒、柔性位移计,对模块式土工格栅加筋土挡土墙墙后的水平土压力和格栅水平变形进行了系统监测。采用加筋组合法对加筋土挡墙的土压力进行了计算,与实测、变系数法所得数据对比分析,得知采用该方法计算的土压力更能合理地解释工作状态下加筋土挡墙的土压力分布规律;对比分析了施工阶段和竣工后格栅的应变,得知拉筋应变主要发生在施工阶段,工后应变较小。结合试验结果,提出了关于施工控制的相关建议。

墙面倾角对模块式加筋土挡土墙结构影响的分析

基于FLAC3D建立了加筋土挡土墙数值模型,在验证模型有效性的基础上,通过调整墙面倾角,分析墙面倾角对模块式加筋土挡土墙的侧向变形、土压力和筋材拉力的影响。结果表明:当墙面倾角由90°逐渐减小至65°时,模块式加筋土挡墙的侧向变形、面墙后的土压力和筋材拉力均出现减小;侧向变形模式由外倾-平移式转为平移、平移-鼓胀式;面板后水平土压力沿墙高的分布规律由线性分布转变为非线性分布;墙内筋材的拉力峰值与墙面倾角间呈线性关系,筋材与模块连接处的拉力与墙面倾角间呈指数关系;75°是模块式加筋土挡土墙的合理倾角,不仅便于墙面绿化,而且可减少挡土墙变形,提高挡土墙的稳定性。