模块式加筋土桥台承载力模型试验研究及数值模拟

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土工合成材料加筋土桥台目前在国外应用广泛,国内刚处于起步阶段,其静力工作下变形和承载力问题较为关键。本文以模块式土工合成材料加筋土桥台工程为研究对象,依托中国地震局星火攻关项目“刚/柔性组合墙面加筋土桥台设计理论研究”(XH204402)设计和完成了大型土工合成材料加筋土桥台静力试验。通过试验与与数值模拟相结合的研究手段研究其变形和承载力表现,主要工作和成果如下:(1)根据大相似比1∶2,通过三大基本量纲采用量纲分析法推导GRS桥台模型主要物理量的相似关系,设计三维土工合成材料加筋土桥台承载力试验模型;介绍了材料的力学特性;介绍了传感器布设及标定方法;介绍了模型试验的准备工作;介绍了试验加载方案和终止条件。
  (2)开展土工合成材料加筋土桥台承载力模型试验,描述试验模型现象;分析了顶部沉降、前墙和翼墙水平位移、土体位移的变形规律并对相关数据进行对比;研究了桥台下部结构面板后垂直土压力和水平土压力规律,并与FHWA进行对比分析;研究了土工格栅应变分布规律;通过试验数据与理论对比,评价了预测最大侧向位移、筋材拉力的计算方法。
  (3)利用FLAC3D软件数值模拟对试验模型进行模拟,验证数值模拟准确性,分析桥台顶部沉降和水平位移变形影响因素;介绍了土工合成材料加筋土桥台的X向和Y向的潜在破裂面趋势,以及影响因素分析。
  (4)根据规范所得数值模拟极限承载力结果,研究极限承载力的影响因素;评价了规范的承载力计算方法。
  
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