超静定土工格栅凸节点极限被动摩阻力计算方法

筋土界面强度是决定加筋土结构承载力和稳定性的重要因素之一。诸多研究表明,在传统土工合成材料的基础上设计附加结构形成的超静定土工合成材料可以有效提升筋土界面强度。然而,不同形式的附加结构对筋土界面强度的增强机理仍有待开展进一步研究。为此,以一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(HRHG)为研究对象,在考虑HRHG节点两侧土体抗剪强度的基础上,基于极限平衡状态下的对数螺旋曲线滑裂面假设,建立了HRHG节点在极限状态下与土相互作用的力学解析模型。针对HRHG节点在筋土相互作用中的极限被动摩阻力进行了理论分析,给出了极限状态下HRHG节点被动摩阻力的计算方法;同时利用自主研发的大型直剪仪,在不同法向压力(30、50、80 kPa)下开展了以HRHG和普通双向格栅为研究对象,以低液限粉土为回填土的筋土直剪试验。试验结果对比表明：HRHG节点将筋土界面表观黏聚力和界面摩擦角分别提高了35.6%和14.3%,说明HRHG节点可以有效地提高筋土界面剪切强度。通过对比试验结果与理论推导结果,验证了所提出的极限状态下HRHG节点被动摩阻力计算方法的有效性,并进一步对计算方法进行了修正,以期为HRHG...     

格栅加筋垫层加固高液限土地基的效果分析

针对西南山区高液限土地基特殊的工程性质,结合砂石垫层和土工格栅在地基加固中共同作用的特点,用土工格栅加筋垫层来加固高液限土地基。利用平面应变弹塑性有限元数值分析方法,对这种加固方式的作用机理进行了分析,结果表明加筋垫层能显著改善地基的受力和变形性状,增强地基的稳定性。同时,对加筋位置、加筋层数、筋材模量等参数对加固效果的影响及其规律进行了研究和总结。最后,通过比较离心模型试验与数值分析结果后发现两者相差不大,说明数值分析所采用的本构关系、计算模型和参数是合理的,数值模拟能较好的反映高液限土地基加固后的变形规律,数值分析的结果具有可信度。     

土工网格加强沥青砼路面结构的力学分析

应用复合材料力学原理和有限元法对土工网格加强沥青砼路面进行了力学分析 .通过不同荷载作用位置及不同基层状况下的应力和位移分析 ,研究了土工网格在路面中的合理设置层位 ,揭示了土工网格的防裂作用与增强机理     

塑料土工格栅加筋土抗拉拔特性试验研究

塑料土工格栅的加筋效果好于其它筋材的原因在于其表面结构特性,它与土之间不仅存在表面摩擦力,而且还存在着镶嵌咬合力,从而增强两者的相互联系,提高接触效率。通过筋材拉出行为试验,进行塑料土工格栅受拉时表面摩擦力分布特征的研究。提出将塑料土工格栅与土体之间摩擦应力的发展过程分为四个阶段的观点,即起始阶段、发展阶段、局部屈服和完全屈服阶段。指出在高围压或长埋深的情况下,筋材会出现拉断破坏,这时的摩擦应力至多经历前三个阶段,而不具备完整的四阶段应力发展模式。     

风积沙与土工合成材料界面作用特性试验研究

通过室内拉拔摩擦试验研究风积沙与不同土工合成材料间的界面相互作用特性,得出了各级荷载作用下的r-△L及r-σ关系曲线;分析了曲线特征及土工格栅网格尺寸、形状对界面作用特性的影响,其结论为今后土工合成材料在风积沙的应用提供了理论依据。     

土工格栅拉拔试验与离散元数值模拟研究进展

为深入研究土工格栅的加筋机理,基于前人的研究成果,阐述拉拔试验中影响土工格栅与筋土界面特性的因素,介绍土工格栅和土体离散元建模以及拉拔荷载下筋土相互作用的可视化和量化分析结果,并提出有待深入研究的方向。研究表明:在试验研究方面,研究人员多采用传统试验方法,从试验边界条件、土工合成材料类型、土料类型及参数、加载条件等方面较为系统地研究各因素对筋土相互作用的影响;随着测试技术的发展,新型试验仪器可有效弥补传统测试方法的不足,并实现筋土界面作用分析的可视化。此外,离散元数值模拟是试验研究的重要补充,大量模拟结果可从细观层面更为深入地阐述筋土界面的作用机理。     

土工格栅加筋路堤影响因素的数值模拟研究

采用FLAC对土工格栅加筋路堤不同铺设位置进行数值模拟,结果显示土工格栅加筋路堤铺设于底部效果最优,理论验证表明该模拟结果具备合理性。格栅材料、路堤材料、填土高度、过渡段模量比和格栅铺设范围是加筋土路堤的五个影响因素,对改善坡降差的效果有不同的影响。     

加筋高填方路堤滑动面特性数值分析

基于强度折减法分析理论,采用有限差分软件FLAC3D对某高速公路典型高填方路堤进行建模分析,研究了高填方路堤加筋前后路堤边坡滑动面变化规律及其影响因素。分析结果表明:在高填方路堤中加入土工格栅可有效提高路堤边坡安全系数,并且边坡安全系数随着土工格栅界面参数、填土粘聚力及内摩擦角的增加而非线性增加,滑动面也随之由边坡浅层逐渐向深层发展,但随着填土粘聚力和内摩擦角的增大,土工格栅加筋效果呈逐渐减小趋势。     

土工格栅加筋路基沉降和应力的数值分析

利用数值分析的方法对土工格栅的加固效果进行了分析,结果表明土工格栅的存在明显提高了路基的强度和稳定性,使得路基中的应力与沉降重新分布,并对土工格栅的加固效果进行了定性的评价。     

土工格栅二灰土加宽路基的力学特性

以青岛—银川高速公路济南至青岛段某加宽段改扩建工程为依托,对土工格栅二灰土加宽路基施工力学特性进行对比分析,得出以下结论:(1)土工格栅与二灰改良土有效控制了路基竖向位移的发展,竖向位移以新、旧路基坡脚处为中心呈现近似弧形辐射衰减;(2)加筋材料摩擦效应有效抑制了路基填土的挤出变形,加筋后的路基填土的水平变形明显减小,有利于改善路基整体受力特性,路基水平位移受时间效应影响较小;(3)铺设土工格栅形成明显的网兜效应,路基填土塑性区的发展得到有效控制;(4)剪、压破坏塑性区主要集中在路基与旧路基结合的坡脚处,这与位移场计算结果相一致,在设计与施工中应予以关注;(5)加宽路基竣工后,水平位移先增大后减小表现出一定程度的非线性,宏观上表现为鼓状变形.土工格栅与二灰土改良有效控制新路基水平位移的发展并满足其稳定性要求,后期路基水平位移主要由土工格栅拉伸引起的.