悬锚式挡土墙的结构设计与计算

挡土墙是公路路基中常用的支挡构造物.本文通过室内模型试验,分析了悬锚式挡土墙的墙背土压力、墙身位移的变化规律、悬锚式挡土墙结构的受力特点,提出了设计计算方法.     

悬锚式挡土墙的结构设计与计算

挡土墙是公路路基中常用的支挡构造物。本文通过室内模型试验，分析了悬锚式挡土墙的墙背土压力、墙身位移的变化规律、悬锚式挡土墙结构的受力特点，提出了设计计算方法。     

锚拉悬臂式挡土墙模型受力特性数值模拟分析

为通过模型试验研究车辆荷载作用下锚拉悬臂式挡土墙的受力特性,先使用ABAQUS有限元计算软件进行数值模拟,为模型试验的设计提供参数依据。研究结果表明:模拟车轮荷载作用下,锚杆轴力最大值出现在锚杆中间位置,向两端逐渐减小,近墙端轴力大于远墙端;挡土墙侧向土压力的竖向分布及横向分布都在锚固端位置出现急剧增大现象;锚杆高度位置、L/2截面处竖向土压力最大值出现在锚杆上方;挡土墙的侧向位移量在锚杆以下迅速减小,最大侧向位移出现在挡土墙顶端。该结论的得出为锚拉悬臂式挡土墙模型试验测量仪器的选取、参数比较及实际工程中锚拉悬臂式挡土墙的设计与施工提供了理论依据。     

地基对加筋土挡墙影响的对比分析

为了分析地基对加筋土挡墙的影响,开展了两组离心模型试验.首先根据相似理论确定试验相似比尺,其次根据相似比尺选取试验材料并制作模型进而开展砂土与黏土地基工况时的模型试验,最后采集并分析了填筑期与施工期的墙体位移、水平土压力、基底竖向应力与筋材应变.结果表明:砂土地基时墙体的位移最大值位于结构的上部;黏土地基填筑阶段时墙体的位移约为砂土地基时的3倍并且加载阶段时墙底的位移可达30 cm;水平土压力系数沿着高度方向非线性分布,同时加载期的数值小于填筑期时的值;黏土地基时的墙背水平土压力系数小于砂土地基时的数值;与砂土地基时相比,黏土地基的变形可以减小面板底部竖向应力集中的趋势,使其竖向应力与自重应力比值接近1.0;与砂土地基时筋材拉力相比,由于黏土地基时墙体位移较大,因此此时底部筋材应力可增大3倍,同时筋材应变最大值出现的位置相对更远离墙面.     

多级挡土墙的力学分析

应用ANSYS10.0分析软件,建立合理的多级挡土墙模型进行数值分析,对各级挡土墙墙背土压力的大小和分布规律,以及挡土墙的水平、竖直位移,X、Y方向的应力进行研究,总结得出应力、位移的变化规律。     

某衡重式挡土墙断面优化设计探讨

在分析衡重式挡土墙的安全稳定系数和地基土压应力的基础上,对衡重式挡土墙的断面尺寸进行了优化设计,通过分析得出:挡土墙的高度决定了挡土墙的选用类型,在挡土墙设计中应尽可能地使基底的压应力均匀分布,有利于减小墙趾、墙踵基底的压应力比值;通过调整挡土墙墙背坡、墙面坡、墙底斜坡度等相关参数,可优化减小挡土墙的断面面积和基底压应力,有利于提高挡土墙的安全性和经济性。     

台阶式短加筋土挡墙行为特征的离心模型试验

短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的窄加筋土挡墙,目前对其工作机理的研究尚不深入,特别是对短加筋土挡墙内部存在陡坎及增设台阶的情况鲜有研究.本文利用离心模型试验,结合系统的监测数据,对各组模型试验墙顶沉降、墙面水平位移、土压力分布等规律进行了分析,探讨了短加筋土挡墙的行为特征以及中部增设台阶的影响.研究发现:短加筋土挡墙的竖向沉降和水平位移均较常规加筋土挡墙分布偏不均匀;短加筋土挡墙与其后稳定墙体/陡坡接触区域竖向土压力分布存在明显应力集中和应力消散区;中部增设台阶可很好地控制短加筋土挡墙变形,提高整体稳定性;短加筋土挡墙和其后稳定墙体/陡坡之间的压力监测值远小于理论水平土压力值,二者间仅为接触压力.      

群锚对岩质边坡稳定性影响的数值模拟研究

针对李家峡双滑面岩质边坡,利用有限差分软件对预应力群锚加固岩质边坡稳定性进行数值模拟研究.从预应力对岩体应力状态的改善,锚索预应力随计算时步的变化情况,锚索锚力以及锚索失效对其他锚索以及边坡稳定性影响3个方面阐述了群锚作用机理.数值模拟结果表明:在多根预应力锚索作用下,单根锚索压应力集中区相互叠加后形成一个完整的压缩带,群锚效应抑制了边坡体的大变形,可使边坡整体性加强;由一级坡第一排锚索的预应力值变化规律可知锚索张拉会对相邻锚索预应力有一定影响;锚索锚力改变,对相邻锚索的影响较小,同时对增强锚固力作用不大;部分锚索失效,会引起锚索承担的荷载在群锚中发生转移,从而导致边坡稳定性降低.     

不同变位模式黏土非极限被动土压力试验研究

为了揭示墙体平动和转动模式下黏土非极限被动土压力分布规律,采用自制模型箱,进行了墙体平动和转动模式下黏土非极限土压力试验,研究了墙体变位模式以及墙体位移大小对侧土压力的影响规律细化方法,首先进行了室内试验,得到了黏土的基本物理参数,其次进行了模型箱和测试仪器的固定安装,最后进行了挡土墙平移模式（T模式）、绕墙顶转动模式（RT模式）以及绕墙底转动模式（RB模式）3种模式下的土压力试验. 试验结果表明:T模式下,非极限侧土压力沿墙体深度的增加总体趋势增大,局部会有减小趋势,总体接近线性分布,当土体达到极限破坏时,靠近加载墙体处土体表面形成阶梯状错层;RT模式下,侧土压力随墙体的深度总体接近凹曲线分布,上部侧土压力随深度增加较慢,下部侧土压力随深度增加较快,当土体达到极限破坏时,靠近加载墙体处土体表面产生裂纹,模型箱中部土体表面鼓起;RB模式下,侧土压力随墙体的深度的增加先增大后减小,总体接近凸曲线分布,当土体达到极限破坏时,靠近加载墙体处土体表面形成阶梯状错层,其阶梯状错层范围要小于平动模式工况;三者非极限侧土压力合力随着压缩位移的增大而增大,当压缩位移相同时,RT模式下土压力合力与T模式下土压力合力比值在0.53～0.97之间,RB模式下土压力合力与T模式下土压力合力比值在0.65～0.83之间. 结论中是否有可以量化的数据,参考附件模板修改.      

支挡结构抗震设计的2个关键技术问题

对“5·12”汶川特大地震四川灾区约3000km公路和铁路支挡结构的破坏类型、破坏模式进行了全面调查．根据调查结果,对支挡结构的性能设计和挡土墙墙背地震土压力作用点位置这2个问题进行了讨论,提出支挡结构的抗震设计应考虑墙体位移对支挡结构抗震设计三级设防的要求．对支挡结构的抗震性能可做如下规定：性能要求1：与多遇地震水平一致,位移指数在1．0％以内;性能要求2：与设计地震水平一致．位移指数在3．5％以内;性能要求3：与罕遇地震水平一致,位移指数在6．0％以内．研究表明,地震作用下墙背土压力作用点距挡土墙底的高度为0．45—0．63倍墙高,作用点位置与墙高和墙后土体的性质有关．