地基变形条件下加筋土挡墙力学行为及稳定性研究

发布时间：2017-10-11 04:33

  本文关键词：地基变形条件下加筋土挡墙力学行为及稳定性研究

  更多相关文章： 加筋土挡墙 有限差分 地基变形 墙面变形 稳定性

【摘要】：加筋土挡墙广泛应用于桥头引道、堤岸码头、路基边坡支挡等土建工程中,具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。目前,国内外对加筋土挡墙的研究主要侧重于地质条件较好地基上的加筋土挡墙,对相应的的设计理论和方法研究的都相对成熟且形成了相应的规范,而针对地基中存在软弱夹层、在施工过程中地基产生较大变形时加筋土挡墙受力及变形的研究并不多见,缺乏成熟可靠的理论支持。本文针对此类问题,开展理论和实践研究,论文的主要工作和结论总结如下：(1)以一建在存在深厚软弱夹层地基上的加筋土挡墙工程为研究对象,采用FLAC 3D有限差分程序建立三维数值模型,数值计算的地基变形和筋材拉力与实测值吻合较好,验证了模型的可靠性。(2)利用验证的模型,对该处挡墙施工过程及工作状态下的力学特性进行模拟分析,分析结果表明：墙面变形呈“鼓肚形”,最大值发生在墙高0.3-0.6H之间；加筋引起了挡墙内部土压力重分布,土压力向加筋区转移,由于墙面为柔性结构,土压力在墙面处迅速减小；筋材拉力集中在第2-7层筋材靠近墙面的区域,沿挡墙向上筋材拉应力逐渐减小,应力峰值向筋材末端移动,墙高4m以下区域潜在破裂面位于0.3H法形状的外侧,4m以上区域位于0.3H法形状的内侧。(3)地基差异沉降对加筋土挡墙力学行为影响明显。随地基差异沉降率(墙踵处地基差异沉降量与其距墙面水平长度的比值)的减小,墙面变形逐渐减小,墙面最大变形位置由0.2H逐渐上升到0.4H。当地基差异沉降率小于3.7%时,墙面变形最大值及其位置不再变化,墙高0.6H上部区域变形增大,出现旋转破坏的趋势；随地基差异沉降率的增大,挡墙下部筋材应力增加,上部区域筋材应力出现双峰值现象,筋材末端应力较高,潜在破裂面向墙面处靠近。(4)软土层埋深较浅时,墙面变形明显增大,随软土层距墙底距离的增加,墙面变形减小,墙后侧向土压力增加,整体上小于主动土压力；挡墙底部筋材全长范围内应力水平较高,筋材应力表现为双峰值,随着软土层埋深的增加,筋材末端应力逐渐减小而墙面处筋材应力增加。(5)软土层埋深对挡墙的整体稳定性影响较大,随软土层埋深的增加,挡墙逐渐由深层整体滑动破坏转变为基底滑移破坏,安全系数增加,挡墙潜在破裂面远离墙面。
【关键词】：加筋土挡墙 有限差分 地基变形 墙面变形 稳定性
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU476;TU433
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-25
• 1.1 问题的提出11-13
• 1.2 加筋土挡墙研究现状13-23
• 1.2.1 理论分析现状14-18
• 1.2.2 试验研究现状18-20
• 1.2.3 数值模拟现状20-22
• 1.2.4 现场工程试验研究现状22-23
• 1.3 本文的主要工作与技术路线23-25
• 1.3.1 主要工作23-24
• 1.3.2 研究路线24-25
• 2 加筋土挡墙数值计算模型的建立25-39
• 2.1 加筋土挡墙工程实例25-29
• 2.1.1 工程地质概况25-27
• 2.1.2 工程设计概况27-28
• 2.1.3 程监测方案28-29
• 2.2 加筋土挡墙数值计算模型的建立29-33
• 2.2.1 土体屈服准则和筋材单元29-31
• 2.2.4 模型尺寸及材料参数31-32
• 2.2.5 模型网格划分及边界条件32-33
• 2.3 模拟结果与实测结果对比分析33-38
• 2.3.1 地基沉降分析34-35
• 2.3.2 地基侧向变形分析35
• 2.3.3 筋材应力变化分析35-38
• 2.4 本章小结38-39
• 3 软土地基上加筋土挡墙的工作特性39-57
• 3.1 加筋土挡墙施工过程模拟39-49
• 3.1.1 土压力随施工过程的变化40-46
• 3.1.2 墙面变形随施工过程的变化46-48
• 3.1.3 筋材受力随施工过程的变化48-49
• 3.2 加筋土挡墙工作状态力学行为分析49-55
• 3.2.1 墙面变形和挡墙基底沉降49-51
• 3.2.2 土压力分布51-53
• 3.2.3 墙体潜在破裂面分析53-55
• 3.3 本章小结55-57
• 4 地基变形条件下加筋土挡墙力学行为及稳定性分析57-81
• 4.1 地基变形对加筋土挡墙力学行为的影响57-68
• 4.1.1 差异沉降对加筋土挡墙的影响57-62
• 4.1.2 软土层杨氏模量的影响62-64
• 4.1.3 软土层厚度对加筋土挡墙的影响64-66
• 4.1.4 软土层埋深对加筋土挡墙的影响66-68
• 4.2 地基变形对加筋土挡墙稳定性影响分析68-76
• 4.2.1 加筋土挡墙的稳定性分析69-70
• 4.2.2 差异沉降对挡墙稳定性的影响70-72
• 4.2.3 软土层杨氏模量对稳定性的影响72-73
• 4.2.4 软土层厚度对稳定性的影响73-74
• 4.2.5 软土层埋深对稳定性的影响74-76
• 4.3 地基变形对筋材应力的影响76-77
• 4.4 本章小结77-81
• 5 结论与展望81-85
• 5.1 结论81-82
• 5.2 展望82-85
• 参考文献85-89
• 作者简历89-93
• 学位论文数据集93

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵澜，

本文编号：1010513