土工格室加筋挡土墙特性分析

论文摘要

随着我国社会主义经济建设的飞速发展,特别是社会建设向中西部地区的倾斜,中西部地区基础设施的建设项目越来越多,工程难度也越来越大。由于中西部地理环境因素限制,在基础设施建设中经常需要修建挡土墙,因此在多山丘的中西部地区修筑的挡土墙工程越来越显得重要。中西部地区地域广阔,地震、泥石流等自然灾害活动频繁且分布范围非常广泛,对于挡土墙的抗震性能要求比较高,所以选择具有良好抗震效果的挡土墙对促进社会经济发展有重要影响。在地震过程中,普通挡土墙遭到破坏是相当常见的,挡土墙发生侧向移动、倾覆、沉降,或者完全倒塌,给社会造成了很大的经济损失。土工格室加筋挡土墙是近年来发展的新型挡土墙,具有传统挡土墙无法比拟的优点,发展非常迅速。土工格室加筋挡土墙修筑时能够充分利用施工现场原材料,价格低廉,经济效益好；施工简单方便,对施工人员和施工机械要求不高；属于柔性挡土墙,对地震等灾害有一定适应性,破坏前变形明显,有较长预警期供人们采取措施。土工格室加筋挡土墙近年来不断被应用于工程实践中,但是由于三维加筋土的复杂性,人们对于它的理论研究却出现了滞后现象。传统加筋挡土墙的计算采用极限平衡法,虽然是一种安全的计算方法,但计算中只能得到筋材的大致拉力,破坏面的假定与实际不符,对土体多方面的影响因素无法考虑,对复杂的实际工程以及动力作用等影响因素无法详细分析。本文以FLAC3D为计算平台,对土工格室加筋挡土墙进行分离式有限单元法计算,分析土工格室加筋挡土墙施工中的变形特性,破坏形式,重点讨论了在地震作用下的动力变形特性。对不同工况进行数值分析,得出加筋长度和加筋间距对土工格室加筋挡土墙的静力和动力作用下变形特性的影响,为工程实践提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 土工格室研究现状
• 1.2.1 土工合成材料的发展及其功能
• 1.2.2 土工格室的工程特性及其应用
• 1.2.3 土工格室的研究现状
• 1.3 土工格室加筋挡土墙的发展
• 1.3.1 土工加筋挡土墙简介
• 1.3.2 土工加筋挡土墙的优越性
• 1.4 本文的研究内容及方法
• 2 土工格室加筋挡土墙的数值计算方法介绍
• 2.1 土工格室加筋挡土墙的计算方法简介
• 2.1.1 极限平衡法
• 2.1.2 有限元法和有限差分法
• 3D软件介绍'>2.2 FLAC^3D软件介绍
• 3D软件概述'>2.2.1 FLAC^3D软件概述
• 3D的基本原理'>2.2.2 FLAC^3D的基本原理
• 3D知识'>2.3 本文所用FLAC^3D知识
• 2.3.1 材料本构模型
• 2.3.2 收敛标准
• 3 土工格室加筋挡土墙变形性状分析
• 3.1 数值分析模型及材料参数
• 3.2 挡墙施工过程模拟
• 3.3 加筋间距对土工格室加筋挡土墙的变形影响
• 3.4 加筋长度对土工格室加筋挡土墙的变形影响
• 3.5 小结
• 4 土工格室加筋挡土墙的破坏形式
• 4.1 土工格室加筋挡土墙破坏形式简介
• 4.1.1 内部破坏
• 4.1.2 外部破坏
• 3D模拟'>4.2 土工格室加筋挡土墙破坏形式FLAC^3D模拟
• 3D模拟'>4.2.1 外部破坏FLAC³D模拟
• 3D模拟'>4.2.2 深层滑移破坏FLAC^3D模拟
• 3D模拟'>4.2.3 内部破坏FLAC^3D模拟
• 4.3 小结
• 5 土工格室加筋挡土墙的动力特性
• 5.1 地震波
• 5.1.1 地震波的选取
• 5.1.2 地震波的滤波
• 5.1.3 地震波的基线校正
• 5.2 边界条件
• 5.3 阻尼选取
• 5.4 计算结果
• 5.4.1 加速度放大系数
• 5.4.2 面板侧向位移时间曲线
• 5.4.3 挡墙表面沉降时间曲线
• 5.4.4 不同格室长度对挡墙动力变形特性影响
• 5.4.5 不同加筋间距对挡墙动力变形特性影响
• 5.5 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢