车辆动载作用下双级柔性加筋挡墙位移分析

采用MidasGTS NX有限元分析软件,结合柔性加筋双级挡墙的工程实例,使用动力分析方法,对车辆动载下加筋挡墙各个结构物的位移变化规律进行研究,通过对加筋挡墙与不加筋挡墙情况下模型不同时刻、不同部位动位移的分析,得出以下结论:车辆动载下,土工格栅对加筋挡墙和不加筋挡墙的差异性影响显著,土工格栅不仅能明显加大土体的约束,而且还能有效的减小路面结构各层的水平位移和竖向位移。     

交通荷载作用下软土地基的土工格栅加筋效应分析

为了探讨不同土工格栅加筋方式对深软土地基应力变形特性和不均匀沉降的控制效果,建立了土工格栅与土的动力相互作用模型,通过分析地基变形、地基应力水平、加速度传递特性以及格栅的受力情况,研究在交通荷载反复作用下,土工格栅的加筋效果和机理.计算结果表明:土工格栅加筋基层结合格栅包裹细碎石加筋垫层处置深软土地基的三层加筋法可以有效地减小软土地基的沉降,弱化地基内的应力水平,限制交通荷载的影响范围,是一种切实有效的加筋方法.     

土工格栅加固处理软土路基优化研究

以土工格栅加固某软土路基扩宽工程为背景,运用MIDAS/GTS有限元软件建立路基三维模型,针对不同土工格栅加筋层数的软土路基进行位移、应力及稳定性对比分析,优选出最佳的土工格栅加固层数。研究结果表明:增大土工格栅加筋层数可以有效减少路基的位移和应力,提高稳定系数;当加筋层数为3层时,路基位移、应力减小幅度较大,加筋效果最明显;考虑到减小施工难度和降低工程成本等因素,选择铺设3层土工格栅加筋层为最优方案。     

加筋挡墙加筋机理的有限元分析

以某柔性加筋双级挡墙为背景,采用ABAQUS有限元软件结合强度折减法,对该柔性加筋挡墙的加筋机理进行分析。通过对加筋挡墙与普通挡墙的分析结果进行对比,得出以下结论:自重情况下,格栅对于加筋挡墙的位移几乎没有影响。当塑性区发展至较大区域时,格栅对土体深层水平约束明显。加筋对该挡墙的安全系数由1.76提高到2.24。在该挡墙的条件下,格栅的最大应力并不是与埋置深度呈简单的线性关系。     

加筋挡墙加筋机理的数值分析

以某柔性加筋双级挡墙为背景,采用ABAQUS有限元软件结合强度折减法,对该柔性加筋挡墙的加筋机理进行分析。通过对加筋挡墙与普通挡墙的分析结果进行对比,得出以下结论:自重情况下,格栅对于加筋挡墙的位移几乎没有影响。当塑性区发展至较大区域时,格栅对土体深层水平约束明显。加筋对该挡墙的安全系数由1.76提高到2.24。在该挡墙的条件下,格栅的最大应力并不是与埋置深度呈简单的线性关系。     

高速改扩建路基施工中土工格栅加筋技术优化研究

为充分发挥土工格栅加筋技术在高速改扩建施工中的优势,进一步解决公路路基加宽施工中的差异沉降问题,本文以云南省昆明市附近一段改扩建高速公路为例,建立改扩建路基有限元模型,分析不同路基填筑高度后的地表附加沉降及路面横坡变化规律。采用土工格栅加筋技术,通过改变土工格栅的弹性模量,加筋长度、铺设位置及加筋层数等技术参数,分析不同参数下路基表面沉降及横坡的变化。研究结果表明:土工格栅等加筋材料对减少路基沉降效果明显,但路基高度超过5m,单纯靠加筋处治减缓路基差异沉降效果不显著。当加筋材料弹性模量为1GPa时,在地表顶层和底层铺设两层加筋材料能满足经济性与有效性的双重要求。该研究结果对公路路基加宽施工中加筋技术的的设计、施工提供了技术参考。     

高陡坡土工格栅加筋土堤地震动力响应分析

为了研究不同地震波作用下高陡坡土工格栅加筋土堤任意时刻任意高度结构的位移和土工格栅受力大小,以某高陡坡土工格栅加筋土堤项目为研究对象,考虑结构位移和筋材受力的主要影响因素,提出厚高比的定义。采用了数值模拟和理论分析的方法,分析了同一高度下不同填土层厚的高陡坡土工格栅加筋土堤,在地震波作用下的位移、加速度、放大倍数情况,以及结构任意高度位移筋材受力大小的计算方法。结果表明:高陡坡土工格栅加筋土堤厚高比越小,结构耗散的地震动力能量越多,抗震性越好,相反则抗震性越差;厚高比越大,地震加速度下位移和土工格栅受力越大,相反则位移和土工格栅受力越小;随着地震加速度和厚高比的增大,土工格栅单元的最大轴力呈二次型增长模式,从上到下每一层填土中心附近土工格栅轴力线性减少;不同地震加速度下不同厚高比土堤的水平位移呈非线性增长模式,并且从上到下每一层填土中心处的位移呈二次型增长;通过每一层土工格栅上受力最大点的连线,可得出地震荷载作用下的潜在滑裂面。通过理论计算结果与模拟结果做对比,发现两者数值基本接近。研究为高陡坡土工格栅土堤坑抗震设计提供理论依据。     

土工格栅提高沥青混凝土路面高温抗变形能力分析

文章对常温和高温下的沥青混凝土路面,当沥青结构层中有、无贯穿裂缝,有、无土工格栅加筋时工况的应力分别进行了数值计算分析。结果表明:无论是常温或是高温,在沥青混凝土路面结构层中加铺土工格栅后可有效的改善路面结构的应力状态,特别是当基层有贯穿裂缝时土工格栅能有效地分散由于基层裂缝引起的应力集中现象。同时文中揭示了土工格栅的增强机理和防裂作用,证明土工格栅加筋沥青混凝土路面与其他改善措施无法比拟的优点。     

土工格栅加筋沥青混凝土路面的有限元分析

文章针对沥青混凝土路面在不同超载车辆作用下,在路面结构中不同层位铺设不同模量的土工格栅,分别进行了数值模拟计算。分析了车辆荷载对沥青路面结构应力和位移的影响以及铺设土工格栅后对不同层位应力和位移的改变情况。结果表明:路面结构层的正应力和位移都随轴载的增加而增长;通过在沥青路面结构合理层位铺设合适模量的土工格栅能有效地降低结构层中的应力和位移,减小超载对沥青路面造成的破坏作用,文章结论对实际应用有指导意义。     

双向土工格栅处理桥头跳车研究

用有限元法对利用双向土工格栅加筋桥头路堤,从而控制桥头跳车的问题进行研究。分析加筋层间距对桥头路堤的沉降、竖向附加应力分布、土工格栅的拉应力和拉应变的影响规律。结果表明,以合理的方案对桥头路堤作加筋处理,可以有效控制桥头路堤的沉降,并使得桥台与路堤间的沉降能平顺过渡,为控制桥头跳车创造了有利条件。     

土工格室加筋黄土的三轴剪切性能

为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方式下的加筋效果并讨论了不同土工格室层数加筋的加固机理。试验结果表明:重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线表现为弱硬化型,而土工格室加筋黄土的应力-应变曲线表现出明显的强硬化特性,4层土工格室加筋黄土的加筋效果最佳,2层土工格室加筋黄土在低围压、较大应变情况下,土工格室的加筋效果可以得到更好的发挥;重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线基本呈双曲线,用邓肯-张模型对其拟合效果很好,土工格室加筋黄土的应力-应变曲线用幂函数式对其逼近效果较好;土工格室加筋显著提高土体的摩擦角和黏聚力,2层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高38%和50%,4层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高63%和120%,均比土工格栅加筋黄土的高;土工格室的加筋效果优于土工格栅等平面筋材,且格室层数的增加能进一步提高黄土的剪切性能,其原因主要是土工格室"强化带"和"间接影响带"的存在,层数越多,"强化带"和"间接影响带"厚度越大,加筋黄土的抗剪强度会得到进一步提高。试验结果可为实际工程中设计参数的选取提供理论依据。     

缓裂加强型应力吸收层动态响应与变形研究

沥青路面层间结合状态及力学响应一直是路面研究领域的热点问题。依托河北省建设厅重大科技攻关项目,结合力学分析法与黏弹性理论,通过在两种应力吸收层上铺设应变传感器的手段,分析了不同荷载、车速及温度工况下两种应力吸收层的动态响应规律。结果表明,沥青路面作为黏弹性体,实测结果与黏弹性层状理论解一致,两应力吸收层均受压。荷载试验表明,两路段应变增幅之比从静载的0.496减小至80km/h动载的0.234,说明土工格栅在动载情况下加筋作用更明显;根据现场试验,提出了缓裂加强型应力吸收层关于速度和温度(标准轴载)的两个动态响应模型;由于缓裂加强型应力吸收层中土工格栅的加筋作用,荷载、车速和温度均对其影响更小,表明其性能更好。研究结果对于提升河北省半刚性道路的路用性能具有一定的理论指导意义。     

重复荷载作用下加筋挡土墙的疲劳寿命分析

疲劳分析是要确定加筋土挡土结构的疲劳寿命,通过输入不同幅值和频率的正弦波激励,探讨了重复荷载作用下模型挡墙的动力特性与疲劳寿命规律。试验结果分析表明,三种加筋结构的疲劳寿命与其应力幅值均成线性关系,格宾加筋挡土墙的对数疲劳寿命随应力幅的变化的敏感程度比土工格栅加筋挡土墙的要低。试验分析结果有助于揭示挡墙在重复荷载作用下的失稳机制,为加筋挡土墙工程设计提供有益的参考。     

重复荷载作用下加筋挡土墙的疲劳寿命分析

疲劳分析是要确定加筋土挡土结构的疲劳寿命,通过输入不同幅值和频率的正弦波激励,探讨了重复荷载作用下模型挡墙的动力特性与疲劳寿命规律.试验结果分析表明,三种加筋结构的疲劳寿命与其应力幅值均成线性关系,格宾加筋挡土墙的对数疲劳寿命随应力幅的变化的敏感程度比土工格栅加筋挡土墙的要低.试验分析结果有助于揭示挡墙在重复荷载作用下的失稳机制,为加筋挡土墙工程设计提供有益的参考.     

废弃钢渣回填土工格栅加筋挡土墙的抗震性能振动台试验

为了研究废弃钢渣回填土工格栅加筋挡土墙在地震作用下的抗震性能,根据量纲分析理论中的Froude常数与相似比原理设计了土工格栅加筋挡土墙振动台试验模型,利用汶川地震近场什邡波(SF)和远场松潘波(SP)作为主要加载波形,以废弃钢渣为回填料,开展了土工格栅加筋钢渣挡墙的振动台模型试验.考虑地震强度的影响研究加筋挡土墙在不同...     

基于土工格栅加筋优化技术的高速公路路基加宽技术研究

针对旧路基加宽易导致路基发生差异性沉降而形成裂缝的问题,采用土工格栅加筋来提高路基的稳定性。通过建立加宽路基的有限元模型,获得不同土工格栅加筋对加宽路基的性能提升。结果表明:未加铺土工格栅时,原路基地表沉降曲线呈勺形,最大沉降出现在路肩处;地表水平位移曲线呈S型,以路基中心13 m为界,左侧水平位移指向内侧,最大位移为18 mm,右侧水平位移指向外侧,最大位移28.10 mm。对比不同加铺土工格栅方案对加宽路基性能的优化可以看出,铺设土工格栅来减少路基沉降效果和降低地基中应力获得的效果并不明显,但能够较好地减少路基的水平位移量。从经济角度考虑,采用第1/4/5组合,即下部铺设两层,顶部一层加铺土工格栅具有较好的效果。     

新型加筋土挡墙在重复荷载作用下的变形试验研究

以湖南湘潭至衡阳高速公路西线加筋格宾挡墙为工程背景,通过MTS万能材料试验机模拟交通荷载,对加筋格宾挡墙、绿色加筋格宾挡墙和钢网面板土工格栅加筋土挡墙三种加筋挡墙分别施加五种频率（2、4、6、8、10Hz）、四种幅值（30～60、40～80、50～100、60～120kPa）的交通荷载,每种幅值不同频率时竖向荷载作用次数不少于10万次,每种幅值不少于40万次,每种加筋挡墙累计荷载作用次数不少于200万次。得到了三种新型挡墙在竖向疲劳荷载作用下的最大水平变形、最大沉降量位置及最大累计水平变形率、最大累计沉降变形率的大小,总结了三种挡墙在不同动应力幅值、不同频率的重复荷载作用下的疲劳力学特性。所得结果为上述三种加筋结构在交通荷载作用下的工程应用提供了设计参数。     

级配碎石基层沥青路面复合土工格栅最佳层位研究

为优化级配碎石基层沥青路面复合土工格栅结构,基于层状结构体系理论,采用黏弹性模型和Mohr-Coulomb模型表征沥青面层和级配碎石层的特性,通过Abaqus建模分析典型路面结构的应力、土工格栅的抗开裂性能和疲劳寿命,确定和试验路验证了土工格栅的最佳层位。结果表明:土工格栅位于沥青面层与级配碎石层交界面处时,级配碎石层受压,沥青层底的最大拉应力和拉应变最小,且结构疲劳寿命最长。综合考虑级配碎石厚度和模量对沥青层和半刚性基层层底最大拉应力的影响,建议级配碎石的模量≥300 MPa,厚度取15~20cm。研究成果可为复合路面结构提供设计理论依据和施工经验。     

双向土工格栅处理桥头跳车的试验研究

为了研究桥头跳车问题,对采用双向土工格栅加筋与短搭板相结合的方法在武汉阳逻长江大桥接线上进行了实体工程试验研究,对桥头加筋和没有加筋路堤的分层沉降和地基沉降,以及路堤中的土压力进行了对比观测。建立了考虑土工格栅-土界面接触特性的有限元模型,分析了双向土工格栅加筋层数、层间距、格栅的抗拉模量,桥头路堤填土的模量、粘聚力、内摩擦角和地基土的力学性质时桥头路堤沉降的影响规律。结果表明,采用双向土工格栅加筋和短搭板相结合的方法,可以达到消除桥头跳车的目的;从桥头路堤表面向下以一定层间距布设加筋层,随加筋层数的增多(加筋深度随之增大),外荷引起的附加剪应力能向更深处传递,是加筋效果提高以致桥头差异沉降减小的重要原因,但最大有效加筋深度约为2.5～3.6m;当格栅层数一定时,如果采取等间距布置,适中的层间距时桥头路堤沉降最小;增加填土的弹性模量和内摩擦角或土工格栅的刚度,可以有效降低双向土工格栅加筋的桥头路堤沉降。     

土工格栅加筋沥青混凝土路面结构的优化设计模型

土工格栅已在我国道路工程中得到一定的应用,但是其理论方面的研究还很不充分．有必要在土工格栅加筋路面结构数值分析的基础上进行优化设计。本文利用优化设计理论建立了土工格栅加筋沥青混凝土路面结构优化模型。为进一步研究该类路面结构优化做了准备。