砂袋挡土墙在竖向荷载作用下特性模拟研究

发布时间：2022-11-05 00:26

　　在我国快速地国民经济建设中,基础设施建设发挥了至关重要的作用,在基础设施的建造过程中,挡土墙是重要的构筑物。挡土墙种类众多,主要有重力式挡土墙和加筋土挡土墙,重力式挡土墙是利用自己的重力来增加挡土墙的稳定性,抵抗外部荷载,重力式挡土墙是利用墙身自重抵抗土体侧压力,维持在墙体土压力作用下的稳定。重力式挡土墙被广为使用,其砌筑材料的种类也十分丰富,比如自然块石,常规片石,混凝土等,除此之外,利用袋装碎石,袋装水泥,袋装砂土等土工袋材料砌筑的挡土墙也在实际工程建设中逐渐得以应用。加筋土挡墙就是用土工合成材料置于土体内部、表面及各层土体之间,可以加强土体强度,防止水土流失,提高挡墙的稳定性。大部分土体合成材料成本较低,具有较好的抗拉性能、抗腐蚀性能、整体性能,这些特性为加筋土挡土墙的大规模应用提供了良好的条件。加筋土挡墙目前除了在公路、水利、矿山等领域应用以外,现在已在房建、环境、园林等领域也已有应用。以砂土代替碎石作为土工袋的填充材料,将砂袋堆砌成挡土墙用于边坡支护体系叫做土工袋挡土墙。传统建筑材料建造的挡土墙工序复杂、周期长、造价高。与之相比,土工袋挡土墙施工操作便捷,周期短,在原有土工袋... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 挡土墙的研究进展
    1.3 土工袋的研究及发展现状
        1.3.1 土工袋的加固机理
        1.3.2 土工袋加固技术的发展现状
        1.3.3 土工袋技术的应用
        1.3.4 土工袋加固技术的特点
    1.4 土工袋挡土墙的主要研究
    1.5 土工袋挡土墙的发展现状分析
    1.6 本章小结
第二章 模型试验
    2.1 引言
    2.2 试验目的
    2.3 模型试验中的相似准则
        2.3.1 几何相似
        2.3.2 力学相似
            2.3.2.1 强度相似
            2.3.2.2 应力相似
            2.3.2.3 弹性相似
    2.4 试验材料及设备介绍
        2.4.1 试验材料
            2.4.1.1 砂土材料
            2.4.1.2 土工袋材料
        2.4.2 试验设备
            2.4.2.1 有机玻璃承载板
            2.4.2.2 模型试验砂槽
            2.4.2.3 荷载传力架
            2.4.2.4 加载系统
    2.5 模型试验方案及试验步骤
        2.5.1 模型试验方案
        2.5.2 试验步骤
    2.6 影响试验因素分析
        2.6.1 砂槽对试验的影响
        2.6.2 加载设备对试验的影响
        2.6.3 砂槽内部及底部对试验的影响
    2.7 模型试验现象分析
    2.8 本章小结
第三章 有限元介绍及挡土墙稳定性分析
    3.1 概述
    3.2 土体本构关系
        3.2.1 线弹性模型
        3.2.2 Mohr-Coulmb模型
        3.2.3 剑桥模型(Cam-clay Model)
    3.3 挡土墙稳定性分析
        3.3.1 土工袋挡土墙的设计理念
            3.3.1.1 抗滑移稳定验算
            3.3.1.2 抗倾覆稳定验算
            3.3.1.3 挡土墙地基承载力验算
            3.3.1.4 基底偏心距验算
        3.3.2 土工袋挡土墙内部稳定性理论分析
    3.4 本章小结
第四章 二维有限元模型分析
    4.1 ABAQUS介绍
    4.2 数值分析的模型方案
    4.3 数值模拟二维模型的建立
    4.4 二维数值模拟模型的结果分析
        4.4.1 竖向荷载作用下二维模拟分析
            4.4.1.1 土工袋挡土墙水平位移云图分析
            4.4.1.2 土工袋挡土墙竖向位移云图分析
            4.4.1.3 土工袋挡土墙水平土压力云图分析
        4.4.2 小竖向荷载作用下二维模拟分析
            4.4.2.1 土工袋挡土墙水平位移云图分析
            4.4.2.2 土工袋挡土墙竖向位移云图分析
            4.4.2.3 土工袋挡土墙水平土压力云图分析
    4.5 本章小结
第五章 二维模型计算结果分析
    5.1 填土沉降结果分析
    5.2 挡土墙水平位移结果分析
    5.3 墙背及墙内土压力结果分析
        5.3.1 墙背土压力结果分析
        5.3.2 墙内土压力结果分析
        5.3.3 墙背及墙内土压力差值分析
    5.4 试验值与模拟值对比
    5.5 本章小结
第六章 三维模型对比分析
    6.1 三维挡土墙模型的建立
    6.2 三维挡土墙模型云图分析
        6.2.1 填土竖向沉降分析
        6.2.2 墙边水平位移分析
        6.2.3 水平土压力分析
    6.3 三维挡土墙模型结果分析
        6.3.1 填土沉降对比分析
        6.3.2 墙边水平位移对比分析
        6.3.3 水平土压力对比分析
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 前景展望
参考文献
作者简介
攻读硕士期间获得奖励
作者在攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]袋装砂土堆放形式对地基承载性能影响模型试验研究[J]. 李伟,边宏亮,王成元,李帅.  施工技术. 2016(15)
[2]土工袋层间摩擦特性试验研究[J]. 刘斯宏,樊科伟,陈笑林,贾凡,毛航宇,林亚伟.  岩土工程学报. 2016(10)
[3]土工袋挡土墙动力特性影响因素试验[J]. 李玲君,刘斯宏,徐小东,张雨灼.  水利水电科技进展. 2015(06)
[4]原状土的剑桥模型和修正剑桥模型[J]. 李顺群,张建伟,夏锦红.  岩土力学. 2015(S2)
[5]土工袋挡土墙小型振动台试验[J]. 刘斯宏,李玲君,张雨灼,徐小东,薛向华.  河海大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]土工袋挡土墙的应用与研究现状综述[J]. 潘基先,周洲,文华.  山西建筑. 2015(07)
[7]相似理论和模型试验的结构动响应分析运用[J]. 陈喆,陈国平.  振动.测试与诊断. 2014(06)
[8]模型试验相似理论研究[J]. 雷敏.  企业技术开发. 2014(27)
[9]土工袋柔性挡墙位移模式及土压力研究[J]. 刘斯宏,薛向华,樊科伟,徐思远.  岩土工程学报. 2014(12)
[10]土工袋柔性挡土墙模型试验研究[J]. 薛向华,刘斯宏,樊科伟,杨明山,马超.  南水北调与水利科技. 2014(03)



本文编号：3701581