【摘 要】
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近年来在我国城镇化发展的背景之下,黄土高原地区的能源产业不断发展,城镇空间不断扩展,人地矛盾凸显,所以利用山区土地进行基础设施和工业用地建设成为解决人地矛盾的现实办法。在黄土高原地区,加筋土挡墙因其在成本、施工时间、地基承载力、工程占地等方面有很大的优势,所以此类支挡结构具有广阔的应用市场。在实际工程应用中,加筋土挡墙设计受限于黄土高原地区沟壑地貌的影响,不可避免的会出现一些拐角。相关研究显示相较
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近年来在我国城镇化发展的背景之下,黄土高原地区的能源产业不断发展,城镇空间不断扩展,人地矛盾凸显,所以利用山区土地进行基础设施和工业用地建设成为解决人地矛盾的现实办法。在黄土高原地区,加筋土挡墙因其在成本、施工时间、地基承载力、工程占地等方面有很大的优势,所以此类支挡结构具有广阔的应用市场。在实际工程应用中,加筋土挡墙设计受限于黄土高原地区沟壑地貌的影响,不可避免的会出现一些拐角。相关研究显示相较于加筋土挡墙直线段,拐角部位的设计结构、受力状态有其特殊性,更易发生变形破坏。但国内相关规范关于拐角部位的内容不够完善,在进行加筋土挡墙设计与施工时无详细相关资料支撑,因此为了完善加筋土挡墙拐角部位的设计确保其使用性能,需要对该结构类型的加筋土挡墙的应力应变规律进行研究总结。本文以山西省自然科学基金面上项目“基于光纤传感技术的加筋土挡墙拐角部位变形机理模型试验与工程应用研究”(202103021224112)为依托,建立拐角形式为直角的直立模块面板式加筋土挡墙物理模型,对拐角部位的受力变形规律进行研究,探究在墙顶多级荷载下挡墙拐角部位的应力应变分布规律及破坏规律。本文的主要研究内容和结论如下:(1)挡墙拐角部位由于特殊的结构形式会出现集中变形,相较于挡墙直线段更易出现集中变形。静置期间面板变形的变形量、变形范围从墙面拐角线向两侧墙体逐渐减小,挡墙下部面板鼓胀变形,顶部面板外倾。在外荷载作用下,拐角部位面板的变形主要发生在挡墙的中部至上部,靠近墙面拐角线区域更易受到外荷载的影响发生较大变形。(2)墙高在顶部的较大竖向土压力分布区域呈现“X”形,最大竖向土压力位于墙内。墙高中部以下的最大竖向土压力值分布在墙背拐角线及两侧靠近墙背区域,沿拐角平分线方向向墙内逐渐减小。在外荷载的作用下,挡墙拐角部位墙高中部至顶部的较大竖向土压力分布呈“X”形,底部的较大竖向土压力分布在墙背拐角线及两侧墙背区域,拐角部位主要的变形破坏范围在挡墙中部以上的加载区域到墙背拐角线区域。(3)土工布应变分布规律反应了潜在破裂面的发育规律,在挡墙拐角部位顶部加载区域后缘为潜在破裂面的后缘位置,沿拐角平分线向拐角线方向延伸,挡墙中下部墙背拐角线区域为潜在破裂面的最底部,拐角平分线剖面上破裂面形式接近于对数螺旋线。挡墙拐角部位潜在破裂面形态为“圈椅状”,自拐角部位顶部至中下部与两侧墙面相交。
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