加筋土挡墙合理布筋方式优化设计研究

为得到加筋土挡墙砂箱模型的合理布筋方式,首先依据0.3H法确定初始布筋长度,然后采用DIBT法验证其内、外部稳定性,从而得到了可行的布筋方案,并对不同工况下的加筋土挡墙承载能力进行了分析。     

基于砂箱模型试验的加筋土挡墙最优布筋方式分析

为探讨最小加筋材料面积的加筋土挡墙最优布筋方式,开展了以纸质作为挡墙面板和加筋材料的砂箱模型试验,测试了加筋土填料和加筋材料的物理力学性质,分析了布筋密度、筋带宽度及长度等因素对加筋土挡墙稳定性的影响规律。试验研究表明:处于极限稳定状态的加筋土挡墙,采用“窄筋密布”、“窄筋长布”方案的用筋量均小于“宽筋疏布”、“宽筋短布”方式;在用筋量相同条件下,采用“上长下短”布置方式的稳定性高于“上下等长”布置。     

加筋土挡墙合理布筋方向的有限元分析与试验验证

加筋土挡墙大多采用水平布筋方向,但在实际工程中,常因种种需要而采用倾斜布筋方式。本文通过有限元分析和模型试验两方面探讨了加筋方向对加筋土挡墙内稳定性的影响。研究表明,对以自重为主的加筋土挡墙,设置10°左右的下倾角筋条,其稳定性更佳。     

高路堤加筋土挡墙受力变形数值模拟分析

随着基础设施的进一步发展,高路堤加筋土挡墙修筑需求增大,而高路堤加筋土挡墙受力变形较一般路堤加筋土挡墙复杂,目前对其研究较少。为研究高路堤加筋土挡墙的受力变形特性,采用实际的工程图集案例,运用有限元分析方法,建立有限元模型,通过改变结构设计参数的单一因子,分析填料、加筋率、平台宽度等主要设计参数的敏感性,筛选出满足稳定性要求的设计参数取值范围,实现高路堤加筋土挡墙的优化设计。     

加筋土挡墙差异沉降数值模拟研究

基于有限元ABAQUS,以一加筋土挡墙为例进行数值模拟,对墙的差异沉降、筋带内力变化和回填土应力状态变化规律进行分析研究.结果表明,差异沉降导致筋带不再保持原来的水平位置,其竖向变形近似可用指数曲线描述,而筋带受力条件也会发生恶化,使挡墙安全度降低.对回填土应力状态的改变,设计应加大下部面板厚度,增加上部筋带的长度.     

条形面板加筋土挡墙拓宽旧路基的三维数值模拟分析

采用ABAQUS软件对条形面板加筋土挡墙拓宽旧路基建立三维弹塑性有限元模型,将新老路基与地基作为一个整体考虑,计算并分析不同工况新旧路基位移与应力分布、面板侧向位移、旧路基变形特征以及筋材应变的变化规律.结果表明,该三维有限元模型能够很好地模拟加筋拓宽路基变形、基底土压力变化、墙面侧向位移以及土工格栅应力应变的分布规律.     

加筋土挡墙筋带抗腐蚀特性研究

在沿海地区进行加筋土挡墙建设的水利工程,由于海水环境的特殊性,筋带材料与填料的特性要求应引起工程建设的重视.运用室内试验仅对沿海地区加筋材料抗腐蚀特性进行研究,为筋带的选取提供试验依据.     

基于ANSYS的预应力筋数值模拟

详细讨论了在有限元软件ANSYS中对预应力筋的3种不同建模方法,介绍了各个方法的优劣及其的应用范围。并以先张空心板为例,采用实体单元和杆单元用3种方法建立了结构的空间分析模型,并对计算结果进行了比较,得到了一些有价值的结论。     

筋一板无连接加筋土挡墙受力变形特性分析

综合考虑水对加筋土挡墙的影响及加筋土挡墙中面板的作用,提出一种新型加筋土结构,即墙后设置砂反滤层的筋一板无连接加筋土挡墙.采用复合材料理论,对其进行了非线性有限元分析.研究内容包括加筋土挡墙的应力分布、沉降及墙面侧向位移分析.计算结果表明:无连接加筋土挡墙的结构特性较传统加筋土挡墙有一定的优越性,具有应用及推广的实用价...     

锚定板对返包式加筋土挡墙性能影响数值模拟研究

由于加筋土挡墙结构具有轻便、造价低廉、抗震性能优越等优点,被广泛应用于国内外工程实践中。文中以某高速铁路路基返包式加筋土挡墙为原型,运用有限差分软件FLAC^3D对其建模分析,并通过控制土体的抗剪强度指标的方法研究锚定板的增设对加筋土挡墙面板水平位移和格栅拉应力的影响,同时对土工格栅参数如加筋长度、格栅竖向间距指标对锚定板锚固效果的影响进行了相关研究。     

上部荷载作用加筋土挡墙性能的数值分析

上部荷载作用下加筋土挡墙的变形与力学响应特性研究较少,通过有限差分数值模拟与模型试验对比分析,验证了数值方法可靠性,进而研究荷载作用位置、填土内摩擦角和加筋参数等因素对加筋土挡墙变形和力学响应的影响。结果表明:增加填土内摩擦角、荷载作用宽度或加密筋材可显著提高挡墙极限承载力,且同级荷载时挡墙顶部沉降减少明显;内摩擦角和加筋间距影响挡墙极限承载力最大值所对应的偏移距离,但不影响允许承载力随偏移距离的变化规律;内摩擦角变化范围为31°～40°时,挡墙极限承载力为允许承载力的2～4倍。     

水下盾构隧道的合理覆土厚度数值模拟分析

针对水下隧道长期赋存于富水环境中,围岩的力学性质较差,地层的成拱能力降低的特点,研究水下盾构隧道的合理覆土厚度,为设计与施工提供参考。在国内外学者研究成果的基础上,依托具体的工程实例,鉴于实际施工中盾尾管片壁后注浆对盾构隧道的动态上浮作用和对地层沉降的影响,进而确定对盾构隧道最小覆土厚度的影响,同时基于水下隧道突水风险研究,综合考虑水、土、注浆浆液的动态影响,通过对颗粒流数值模拟结果进行分析,给出水下盾构隧道合理覆土厚度和最小覆土厚度临界值的判定依据和条件,采取必要的信息化施工和响应联动措施,控制水下盾构隧道浅覆土穿越水体地层变位,保证工程和环境的安全。研究结果表明:双洞隧道的地表沉降曲线基本符合Peck沉降槽理论,随着埋深的增加,地表沉降将由2个独立的沉降槽逐渐发展叠加为1个新的沉降槽;对于依托工程而言,隧道覆土厚度的临界值为1.3D;围岩的竖向位移随距隧道中心线距离的增大而减小,当距离增大到0.5D后位移变化不再显著;隧道开挖后,由于隧道顶部土体拱效应的发挥,不同埋深情况下作用在管片上的土压力将明显小于初始土压力,且压力值与埋深成正比。     

预应力筋预拉力对预应力加筋土挡墙稳定性影响

采用有限元法对刚性基础上无粘结预应力加筋土挡墙的稳定性进行数值分析。对挡土墙顶部逐步增加荷载研究其稳定性,以特征点处位移突变作为失稳判据。讨论了预应力筋的预拉力值对稳定性的影响,并推导出稳定性计算公式。结果表明:随着预拉力值的增加,失稳时加筋体内塑性区逐渐下移,塑性区与水平线夹角越来越小,加筋体内最小主应力值与挡土墙的稳定性都会增加。公式推导出的失稳荷载值与数值分析结果吻合较好。     

基于统一强度理论的加筋土挡墙筋材拉力与土压力分析

应用统一强度理论和等效附加围压理论,考虑中间主应力的影响,研究了加筋土挡墙筋材拉力及侧向土压力的变化规律。在筋土相互作用的分析中,考虑筋材变形和筋土之间的相对滑动,并且将等效附加围压用筋土界面摩阻力代替,为等效附加围压的计算提供新的方法。进一步基于统一强度理论推导了筋材受到的拉力沿着筋材水平方向的分布及加筋土挡墙侧向土压力沿着挡墙深度的分布。结果表明:筋材受到的拉力在筋材中部达最大值,呈复合指数分布,筋材同一位置处随着中主应力系数b的增大,拉力逐渐减小,当b=0.5时,计算值与实测值较吻合;在不同的强度理论下,侧向土压力沿着挡墙深度均由小变大,在相同深度处侧向土压力随着中主应力系数b的增大而减小,同样,当b=0.5时,对应的侧向土压力计算值与侧向土压力实测值较吻合。     

预应力筋预拉力对预应力加筋土挡墙静力性能影响

采用模型试验与数值模拟方法研究了预应力筋的预拉力对预应力加筋土挡墙的变形、土压力分布、墙面板基础反力和破坏模式等静力性能的影响,根据试验实测数据及数值计算结果分析了预应力加筋土挡墙的工作机理。结果表明:预应力筋施加预拉力后,顶部荷载作用下挡墙的墙面板位移、顶部沉降以及墙面板基础反力比未施加预拉力的情况均明显减小;预应力筋施加预拉力后,加筋区内部水平土压力显著增大,但分布并不均匀。预应力筋施加预拉力对填料内的剪切带影响不明显,但非加筋区顶部加载时,预应力筋的预拉力能够有效阻止剪切带在填筑区域内贯穿,提高了挡墙的稳定性。     

基于数值模拟和施工监测的山岭隧道合理施工进尺分析

山岭隧道施工一般采用新奥法,其技术核心是充分发挥围岩的自稳能力.为研究山岭隧道施工进度与隧道变形之间的联系,文中通过实际工程,采用有限元数值模拟和现场施工监控量测相结合的方法对山岭隧道不同施工进度下围岩变形进行分析.数值模拟中采用控制变量法,以一次开挖长度作为变量,其他参数都一样.分析结果表明,单次向前开挖3m,既可满...     

竹筋格栅加固高陡沟壑黄土填方路基数值模拟研究

竹筋格栅是一种新型加筋材料,其具有的高强、环保等特点使其优于土工格栅等传统加筋材料。通过ABAQUS三维建模计算,对高陡沟壑黄土填方路基填土与原状土交界面竹筋格栅加固效果及其影响因素进行研究。研究结果表明：黄土填方路基填土与原状土交界面最大差异沉降和最大横向位移均位于路基顶部;在填土与原状土交界面采用竹筋格栅加筋后交界面差异沉降较加筋前明显减小,交界面横向位移亦明显减小;相比于中部和底部,在路基上部位置铺设竹筋格栅效果最优,交界面差异沉降减少量最大;竹筋格栅间距存在最优加筋间距,即界面差异沉降控制效果随格栅间距变密而提升,但间距过密时效果提升不明显。在实际工程中可仅在路基中上部位置铺设竹筋格栅,并选择最佳的格栅间距。     

桥墩防护装置数值模拟分析

采用拉格郎日坐标系中的三维弹性有限元动态分析模型对船撞桥墩这一动态过程进行仿真分析，给出了整个作用场的数值解；考虑到混凝土的动态力学性质，采用应变率相关损伤混凝土模型来描述混凝土的力学行为；采用能量吸收装置-防护罩作为碰撞防护装置，计算分析表明防护效果明显。