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挡土墙是常见的边坡支护结构,针对目前可绿化且高预制程度的挡墙较少的问题,施工效率高、可绿化的装配式钢筋混凝土挡墙应运而生。依托浙江省交通运输厅科技计划项目(项目编号2019007),并在浙大城市学院、绍兴文理学院、浙江交工集团股份有限公司、浙江交工宏途建设有限公司以及绍兴城投工业化制造有限公司的合作下,对03省道某工程装配式挡墙(挖方段挡墙)的设计、应用全周期进行跟进和研究;对将应用于某工程试验段挡墙(填方段挡墙)的设计、预制化、组装、破坏性试验进行跟进和研究。针对挖方段挡墙在正常使用过程中的安全性,以及其适用性,对其进行三维有限元分析;针对填方段挡墙,对传统装配式挡墙结构形式拆分、参数优化以及创新,以及有限元软件的验证,得到一种薄壁带倾斜搁板的挡墙;并针对此类薄壁挡墙进行了足尺破坏性试验研究。主要做了以下工作并得出相关结论:(1)为探究挖方段挡墙受理特点以及影响因素,利用ABAQUS有限元软件,对不同填土高度、不同填土种类的装配式挡墙立柱、倾斜搁板受力特性展开探讨。结果表明,挡墙侧移随着黏聚力增加和内摩擦角的减小而减少;当挡墙为路堤墙时,“等效内摩擦角法”不适用于计算倾斜搁板受力;倾斜搁板由于其为开放式结构,导致其应力分布律为多段U形曲线,与传统桩间土拱效应的先递增后减小的趋势不同。针对挖方段挡墙的结构特殊性,总结了其预制关键技术、以及施工技术要点(2)基于桩板墙与悬臂墙结构,将填方段挡墙立柱拆分为上下立柱,上下立柱、耳块、倾斜搁板,各部位独立预制,底板为现浇;同时对立柱内部进行适当挖空,形成薄壁结构,并对薄壁壁厚进行探讨,对现浇底板进行结构优化,形成凹凸状结构。利用ABAQUS有限元软件,对此类挡墙常见工况进行模拟分析,对其用于路肩墙时其倾斜搁板、立柱最大位移趋势呈闭口胀肚形曲线趋势,而用于路堤墙时其倾斜搁板、立柱最大位移曲线为开口的胀肚形曲线;由于其立柱由上下柱组成,故其在受力时上下立柱会发生相对滑移;在车辆荷载作用下,在荷载距挡墙2.5m范围外影响较小。针对填方段挡墙的结构新颖性,以及其组装精度的要求高等因素,需对其预制时期关键技术进行探讨,总结了预制时的关键技术。(4)由于填方段挡墙受力机理、破坏模式未知,在其应用于试验段之前,需对其进行足尺破坏性试验。利用ABAQUS有限元软件,得到了关键节点的位置,并依据此指导振弦式钢筋应变计的埋设。通过钢筋应变计测试发现,受水化热和混凝土干燥收缩等影响,预制空心立柱混凝土凝固硬化过程呈现拉压交替的现象,各测试点变化规律一致,并在35d逐渐趋于稳定。3m立柱钢筋受力最大处为布设振弦式钢筋应变计1、2处,此处钢筋受力随着荷载的增加而增大迅速,且其受力随着裂缝宽度的增加而迅速增大,柱侧钢筋受力较小,其位移随着荷载增大呈线性增加,当加载至60k N时,立柱开始弯曲,位移增速变大;2.5m立柱钢筋受力情况与3m立柱相似,最大处为布设振弦式钢筋应变计3、6处,柱侧钢筋受力较小,其位移随着荷载增大呈线性增加,荷载加载至75k N时,立柱开始弯曲,位移增速变大,有限元模拟结果与实测结果吻合。3m立柱加载荷载在极限承载状态(约100k N)后会形成圆弧+“7字”裂缝组合;2.5m立柱加载荷载达到极限承载状态(约335k N)后,立柱的裂缝形状形状为螺栓-倒角裂缝组成的V形裂缝形态;以XFEM法对立柱进行数值模拟分析,模拟结果与试验结果基本一致。(5)对于挖方段挡墙的应用,已在某省道改建工程边坡得到应用,于2018年11月开工,2019年4月结束,是可快速预制拼装的、可绿化的工厂标准化预制组合构件。挡墙结构可靠、安全、费用经济、施工方便且高效,植被绿化后,边坡坡面呈现出生机勃勃的绿化景观,使挡墙具有很好的生态、经济效益。对于填方段挡墙的推广,此挡墙比挖方段挡墙混凝土用量更少,同时保留了可绿化功能,此类挡墙已通过足尺试验证实了其结构安全性,基于此类挡墙的经济性与可绿化功能,其推广价值是很大的。