论文部分内容阅读
本文结合《山区公路高填方加筋陡坡及环境保护技术研究》课题,依据现场试验和室内足尺试验,应用复合介质理论对加筋陡坡进行了非线性有限元分析,通过大量的计算、分析,并与模型试验与现场试验进行比较,得出以下初步结论。1、本文提出应用复合介质理论下的加筋陡坡有限元计算模型,并编制了完整的等参单元非线性分析程序。通过将有限元计算的结果与现场试验、模型试验测试的数据比较表明,有限元计算中的各种假定及计算理论是可行的,数值运算结果是正确的。同时,针对阶梯式加筋挡墙结构存在的问题,文中提出了在基于复合介质理论下简化计算模型,比较有限元计算结果、现场测试数据、模型测试结果和简化计算公式计算的结果,表明简化计算公式可以反映出筋带拉力在墙体中的实际分布情况,具有一定的工程适用性。2、通过对加筋结构的分析计算表明,加筋土挡墙的实际工作状况是非常复杂的,在内部稳定性方面,每层筋带拉力分布不均匀,其峰值及位置因基础的支承条件而异;在外部稳定性上,当墙比较矮时(小于6m),加筋土挡墙基底应力接近于均匀分布,当墙比较高时(小于8m)加筋土挡墙基底应力接近于倒S形分布,墙体沿墙趾倾覆的可能性基本上不可能,传统的设计计算方法作了过多的简化和假定,得出的结果与实际情况差异较大,应用有相当大的局限性。3、阶梯式加筋结构的筋带最大拉力在墙后的分布式类似对数螺旋曲线,其于基础的交点不在基础脚趾,而是在墙后约1.0m的位置。4、对于阶梯式加筋土挡墙和直立式加筋墙,文中计算发现,阶梯式加筋墙在适应变形能力和承受荷载方面具有一定的优势,其中阶梯式的台阶宽度对整个结构的影响相当大,而现行的规范规定加筋土计算理论0.3H法在阶梯式加筋墙中有较大的出入,计算结果存在风险较大。5、加筋土结构的塑性区的发展不是直线发展的,其发展是首先在挡墙中部筋土复合单元中出现局部点进入塑性区,随着荷载的加大,筋土复合单元在沿筋带方向上出现贯通的塑性区,这时挡墙的塑性区开始向上下发展,在穿越筋土复合单元间的土层时,土层并没有出现沿筋带方向的塑性区,而是直接向上或向下发展,因此可以认为,判断加筋结构是否失稳,首先需要判断筋土复合单元中塑性带是否形成,只要筋土复合单元未形成集中的塑性区,即使筋土复合单元间的土体塑性贯通,加筋结构也不会失稳定。