插竹筋水泥土擋墻試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10385分類(lèi)號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：1100204004密級(jí)：碩士學(xué)位論文插竹筋水泥土擋墻竹筋水泥土擋墻試驗(yàn)與數(shù)值模擬試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究研究Experimentalresearchnumericalsimulationonbambooreinfcedcementsoilretainingwall作者姓名：白冰指導(dǎo)教師：肖朝昀肖朝昀副教授副教授學(xué)科：巖土工程巖土工程研究方向：基坑工程基坑工程所在學(xué)院：土木工程學(xué)院土木工程學(xué)院論文提交日

2、期：二零一四二零一四年五月二十二十五日摘要摘要為了克服水泥土重力式擋墻墻體厚、水泥土抗拉強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，近些年興起了小剛度勁性水泥土擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，即在水泥攪拌樁中插入小型鋼、鋼筋等筋材?？紤]到竹材力學(xué)性能優(yōu)良，且資源豐富，價(jià)格低廉，筆者嘗試采用竹筋來(lái)代替小型鋼或鋼筋作為加筋材料，以期提高水泥土墻體的抗彎性能并節(jié)省工程造價(jià)。基于以上想法，本文對(duì)加竹筋水泥土擋墻的可行性進(jìn)行先期理論性研究。首先通過(guò)竹筋抗拉試驗(yàn)、竹筋水泥土粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)等來(lái)獲得竹

3、筋水泥土的基本力學(xué)性能。然后通過(guò)竹筋水泥土模型梁抗彎試驗(yàn)研究了不同加載方式和配筋率對(duì)梁承載力的影響，并對(duì)組合梁的抗彎剛度、承載力等進(jìn)行了計(jì)算推導(dǎo)。另外，借助有限元軟件一方面對(duì)模型梁抗彎試驗(yàn)進(jìn)行模擬對(duì)比，另一方面對(duì)實(shí)際工程中無(wú)筋與加筋水泥土擋墻的工作性能進(jìn)行對(duì)比分析，并研究了插筋率、插筋位置等因素對(duì)其工作性能的影響，最后對(duì)竹筋水泥土擋墻的設(shè)計(jì)方法和工程應(yīng)用進(jìn)行了探討。研究結(jié)果表明竹筋力學(xué)性能優(yōu)良，其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到163MPa以上，可作為

4、加筋材料。竹筋通過(guò)表面加砂處理可以明顯提高竹筋與水泥土的粘結(jié)強(qiáng)度，且竹筋加砂處理后的粘結(jié)強(qiáng)度在水泥摻量高于20%時(shí)，基本可以達(dá)到鋼筋混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度水平。加竹筋使得素水泥土梁的承載力有不同程度的提高，對(duì)于剪壓破壞梁，承載力提高倍數(shù)為1.5~1.62倍，對(duì)于彎曲破壞梁，少筋時(shí)最大提高倍數(shù)為0.493倍，適筋和超筋時(shí)提高倍數(shù)為5.51～5.96倍。對(duì)于剪壓破壞梁，加筋較素水泥土梁承載力提高有限，且增大配筋率并不能有效地提高梁的承載力。對(duì)于彎

5、曲破壞梁，其抗彎承載力基本隨著配筋率的增加而提高，當(dāng)配筋率過(guò)高時(shí)，繼續(xù)增加配筋率對(duì)提高梁承載力不明顯。對(duì)模型梁的承載力、截面剛度、界限配筋率以及竹筋的延伸長(zhǎng)度等進(jìn)行了推導(dǎo)計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)證公式合理可行。梁的較優(yōu)配筋率范圍為0.467%~0.654%。加竹筋可以提高基坑的開(kāi)挖深度，減小墻體的最大水平位移并降低墻體的拉、壓應(yīng)力，且開(kāi)挖深度越大，加筋對(duì)墻體最大水平位移和壓應(yīng)力的減少效果越明顯，另外在墻體受壓側(cè)加筋作用不大。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：竹筋水泥土