拉筋带对地震作用下土工格室挡墙力学性能的影响

为研究地震作用下不同位置和数量的拉筋带对土工格室挡墙稳定性的影响,借助FLAC~(3D)软件,建立土工格室挡墙支护边坡数值模型,并采用振动台试验结果对数值模型进行验证,采用标定后的数值模型,系统研究了不同位置和数量的拉筋带对于边坡动力响应的影响。研究结果表明:不同布设方案下,格室约束围压沿墙高表现为“增加-减小”的两段形态;拉筋带布设位置不同,位移沿墙高分布形态不同;水平峰值加速度沿墙高呈“增加-减小-增加”的三段形态,最大值出现在坡顶处;坡顶沉降自坡肩向坡体深处呈先增加后减小的“V”型分布,最大值出现在墙体与坡面交界处;布设两层、3层和4层拉筋带时,其最优位置依次为(H/3,H)、(0,H/3,H)、(0,H/3,H/4,H);随着拉筋带数量的增加,边坡塑性区增大,但墙面永久水平位移、水平峰值加速度和坡顶沉降逐渐减小;拉筋带位置处格室约束围压和水平峰值加速度,自墙面向坡体延伸均呈先增大后减小的“人”字形分布,最大值出现在墙体与坡体交界处,墙面加速度小于墙体加速度,格室及其填料对于加速度的传播具有一定的衰减作用。该研究结果对于地震作用下土工格室柔性挡墙的抗震设计具有一定的指导作用。

加筋土桥台筋带最大拉力试验研究

通过室内大比例模型试验,研究自重作用下加筋土桥台的最大筋带拉力的变化规律。加筋土桥台最大筋带拉力作用线的上部是离面板约为墙高0.2倍左右距离的垂直顶面的直线,下部渐渐向面板靠拢,近似为一条以面板顶点为极点的对数螺旋线。最大筋带拉力上部(垂线段)较大,下部渐小。基于试验结果与现场实测结果,提出最大筋带拉力与对应最大筋带拉力作用线距面板的水平距离成正比的计算模型。与其他理论及实验结果的比较表明,该计算模型对最大筋带拉力的预测能有效地反映刚性面板影响,能更准确地预测实际的最大筋带拉力,其预测值与实测结果的误差只有14%,而其他理论预测值与实测结果的误差均大于50%。

加筋土高挡墙筋带应力的分布特点研究

对高填方下台阶式加筋土挡墙筋带应力进行了现场实测研究分析.发现筋带上应力的分布情况分为3种,其一:筋带上全部分布着拉应力,其二:筋带上全部分布着压应力,其三:筋带上既分布着拉应力,又分布着压应力,这些和通常的加筋土挡墙所测的结果不同.究其原因主要是该实体工程的筋带为钢筋混凝土串联块,属非柔性材料,而一般加筋土挡墙的筋带为柔性材料,但是同样可以用筋带上的最大应力所在位置确定墙后填土的潜在破裂面线.

土工带加筋垫层中筋带应力的研究

对玻塑土工带加筋垫层中筋带应力的发挥进行研究。设计了8种不同筋带布置的加筋垫层并进行载荷试验,测得各种加筋垫层地基的变形曲线、极限承载力及极限平衡时垫层内筋带的应力值。对数据进行分析后发现,筋带应力的大小是影响加筋垫层力学性质的决定因素。筋带应力的发挥与筋带布置参数首层加筋距、加筋距、加筋密度、加筋层数等有很大的关系。对加筋垫层的作用原理进行理论分析后,提出使筋带应力充分发挥的筋带布置方案。

基于离心模型试验的软基路堤基底压力和垫层筋带拉力分析

为掌握垫层结构性能对基底压力和垫层筋带拉力的影响,设计了3种不同垫层结构的软土地基路堤离心模型试验,测试了在路堤荷载作用下的基底压力和垫层筋带拉力等数据。试验数据及分析表明,(1)随垫层结构性增强,路堤中心处的基底压力逐渐减小,路基面范围的基底压力分布由"中大边小"的凸型曲线逐渐变为"中小边大"的凹型曲线;(2)随垫层结构性的降低垫层筋带拉力减小,路堤土体也由静止稳定状态变为主动极限状态;(3)随路堤荷载增加,地基土体状态由弹性进入弹塑性直至塑性屈服,垫层筋带拉力的分布也逐渐由双峰的马鞍型向单峰的抛物线型转变。

筋带密度对尾矿坝漫顶破坏规律影响研究

基于相似理论和溃决侵蚀原理,进行不同加筋密度条件下尾矿坝洪水漫顶破坏模型试验,探析了筋带密度对尾矿坝漫顶破坏影响规律。试验结果发现:1随着筋带密度的增加显著提升了尾矿坝的力学强度,但也导致了坝体内的浸润线升高;2筋带密度的增加使溃口由"Y"型逐渐向"H"型转变;3筋带密度的增加阻滞了漫坝破坏的发展,坝体位移及内部应力变化量明显减小;4增加筋带密度提高了坝体的抗冲刷能力,减弱了洪水对蚀沟两岸尾砂的拉拽作用,保证了蚀沟两翼坝体的稳定;5随着筋带密度增加,可有效减小坝体位移和溃口深度、宽度的发展,当筋带超过2层后,筋带层数的增加对坝体溃口宽、深基本无影响。研究成果深入探析了筋带密度对漫顶破坏影响规律,在尾矿坝加筋研究方面提供了科学依据。

地震作用下加筋挡土墙筋带拉力计算研究

基于地基剪切梁理论,研究了水平地震激励下条带式加筋挡土墙筋带的拉力响应。把加筋土看成宏观上均匀的复合材料,筋带当作土体增强材料,基于地基剪切梁理论得到墙后填土水平方向的动剪切应变;筋带和周围土体一起运动,筋带的运动受周围土体控制,其破坏取决于筋带所能承受变形的大小,因此将筋带简化为一维无质量弹性杆,则可得筋带轴向应变等于墙后填土水平方向的动剪切应变;通过胡克定律建立筋带动拉力方程,求解简谐地震作用下筋带的动拉力解析解。将提出的计算方法用于一工程实例,进行了筋带的拉力分析。用有限元软件ADINA进行了对比分析,验证提出计算方法的合理性,表明该计算方法安全、可靠。

加筋带布置对地基承载力的影响

现场原位载荷试验表明:素碎石薄垫层(Z/B= 0.2)地基经土工带加筋后,能提高地基承载力。通过承载力比 BCR分析加筋层数 N、加筋首层间距 U、加筋带间距 H、加筋线密度 LDR 对地基承载力的影响,并对极限稳定时筋带的设计拉力进行了讨论,提出用筋带的设计强度预估加筋地基极限承载力。

加荷方式与填料密度对筋带摩擦特性的影响

针对加筋土挡土墙工程中确定筋带摩阻力试验方法与影响因素,对筋带在不同拉拔加荷方式和不同密度填料中的摩阻力进行试验。试验结果表明,对于钢质筋带,当拉拔速率控制在1.5 mm/min左右时,连续加荷拉拔与分级加荷拉拔所得到的筋带摩阻力大小基本相等;密度大的填料中的筋带摩阻力明显大于密度小的填料中的筋带摩阻力。

筋带-砂-粘土层状体系直剪试验研究

通过对粘土与聚丙烯土工带在不同含水量下进行不同法向荷载作用的直剪试验,讨论法向应力、含水量对高液限粘土与筋带之间剪切特性的影响;提出了筋带砂粘土层状布置体系的加筋土结构模型,得出了该层状体系对粘土加筋土结构具有显著改善功能的结论,试验结果表明,随着正应力的增加,筋土之间剪应力的增长不是线性的,似粘聚力随含水量的增加出现先增后减的趋势,似摩擦系数随含水量的增加而降低。

CFRP筋带方向及端部锚固对加筋土抗剪强度的影响

采用CFRP筋带作为加筋材料进行直剪试验 ,通过改变CFRP筋带的方向以及CFRP筋带端部的锚固 ,研究这种加筋材料对加筋土抗剪强度和剪切变形的影响。试验表明 ,筋带方向及筋带端部的锚固 ,不但可以提高加筋土的抗剪强度 。

加筋土挡墙筋带拉力计算研究

根据加筋土挡墙土压力现场试验结果和非线性有限元分析计算,提出了加筋土挡墙内部稳定性计算中筋带拉力计算的修正公式。分析计算表明,用本文提出的修正公式的计算结果比用目前规范推荐方法的计算结果更接近于现场试验实测值。

加筋土地基筋带内力量测与分析

在模型试验的基础上，对浅埋条形基础下加筋土地基之筋带内力的大小及分布规律进行了探讨，提出了筋带内力的计算方法。

钢塑复合拉筋带加筋土拉拔试验研究

文章在中型直剪仪上进行了钢塑复合拉筋带加筋土的拉拔试验 ,研究其应力应变关系 ,确定了其强度参数C 、Φ ,似摩擦系数f 和残余似摩擦系数F 及其变化规律。结合《公路加筋土工程设计规范汇编》〔7〕提出了可供工程设计和有关方面参考的参数和建议。

土工筋带变形测试传感器研发与试验研究

工程上,土工加筋带变形测试一直是个难题,主要是因为其应变较大且加筋带外层是相对较软的聚合物结构。利用纳米导电炭黑颗粒充填聚合物获得敏感材料,再通过印刷技术将其印刷在塑料薄片上,制作成传感元件。通过拉伸试验测试了四种不同底板传感元件的传感性能,试验结果表明,四种元件均具有拉伸敏感性,电阻值随拉伸应变的增大而增大,且满足模量匹配与较大应变要求。对比分析发现,PVC底板传感元件的综合性能最佳,适合作为土工筋带变形测试元件使用。另外,这种方法制作的传感元件可批量化生产,无需逐个标定,极大地提高了它的实用性。

土工拉筋带似摩擦系数试验研究

以单粒径的标准砂和具有一定级配的砂卵石为填料,对土工拉筋带进行室内拉拔试验,得到在不同填料、不同含水量和不同压实度条件下筋-土间的似摩擦系数的变化规律,为加筋技术在实际工程应用中提供依据。

钢塑复合拉筋带加筋土挡墙的工程经济性研究

以济南至广州国家高速公路吴家大桥挡土墙工程为例,通过对钢塑复合拉筋带加筋土挡墙和片石混凝土重力式挡墙的占地数量、工程造价、施工难度、质量控制等方面加以分析、比较,对钢塑复合拉筋带加筋土挡墙的工程经济性进行综合研究。研究证明:钢塑复合拉筋带加筋土挡墙具有节约造价、施工简便、外型美观、可进行工厂化集中生产、对填料要求不高等诸多优点,体现出明显的综合经济优势,可广泛地应用于城市道路、公路、铁路等工程中。

筋带长度对筋带摩阻力的影响

为研究筋带长度对筋带摩阻力的影响,进行了不同填料、不同筋带长度的多组拉拔试验.试验结果表明,在填料与筋带上覆压力相同的情况下,摩阻力与筋带长度基本无关,筋带摩阻力分布沿筋带呈中间大两端小的形态.

筋带-砂-粘土层状体系直剪试验研究(英文)

为了研究粘土与加筋材料接触面之间的力学特性,及砂对粘土与筋带接触面力学特性的改善情况,采用直剪试验方法对粘土与聚丙烯土工带polypropylene在粘土不同含水量条件下进行了不同法向荷载作用的直剪试验,讨论了法向应力、含水量对高液限粘土与筋带之间剪切特性的影响;设计了筋带砂粘土层状布置体系的加筋土结构模型,并根据设计的模型进行直剪试验.试验结果表明:粘土与筋带接触面之间的剪切强度随着法向应力的增加呈非线性增长;接触面的摩擦系数随着含水量的增加而减小,接触面的粘聚力随含水量的增加先增大后减小,粘土与接触面之间存在一个最佳的含水量,这个值要比粘土压实的最佳含水量低2%左右;筋带砂粘土层状布置体系表明砂对粘土与筋带的剪切特性起到明显的改善作用.

钢塑复合拉筋带加筋土挡墙的施工工艺和质量控制要点

加筋土挡墙因其占地少、外型美观、施工简便、利于缩短工期等特点和优点,被应用于市政道路、公路等工程中。但施工质量要求高、施工工艺较为复杂。文章试以济南至广州国家高速公路江西鹰潭至瑞金段吴家大桥加筋土挡墙为例,介绍钢塑复合拉筋带加筋土挡墙的施工工艺和质量控制要点。