高速鐵路土工格柵加筋土擋墻應(yīng)力擴散與變形特性研究.pdf

1、高速鐵路加筋土擋墻在其自重以及軌道列車荷載作用下其結(jié)構(gòu)內(nèi)力和形態(tài)會發(fā)生改變。為了了解和掌握靜動荷載作用下高速鐵路土工格柵加筋土擋墻的應(yīng)力擴散與變形特性，論文以青榮城際鐵路土工格柵加筋土擋墻為依托，采用模型試驗和有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對靜動荷載作用下加筋土擋墻的墻體土壓力、筋帶應(yīng)變、應(yīng)力擴散角、墻面水平變形和墻頂沉降等進行了系統(tǒng)研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論有:
　　(1)根據(jù)相似理論設(shè)計并進行了加筋土擋墻的模型試驗，獲得了靜載作用

2、下的墻體土壓力、墻面水平變形、墻頂沉降和筋帶應(yīng)變的分布規(guī)律。試驗結(jié)果表明:墻體豎向土壓力沿著筋帶長度方向呈非線性分布，豎向土壓力最大值出現(xiàn)在加載位置附近的土體中;墻背水平土壓力沿著墻高呈非線性分布;墻面水平位移和墻頂沉降均很小，其中墻面水平位移最大值為0.23mm，約占墻高的0.03％，墻頂沉降最大值為1.15mm，約為墻高的0.14％;筋帶應(yīng)變沿著筋帶長度方向呈非線性分布，其中筋帶應(yīng)變峰值位置與“0.3H”法預(yù)測的加筋土擋墻潛在破裂面

3、位置基本吻合，筋帶的應(yīng)變主要形成于加筋土擋墻填筑階段，外荷載對筋帶應(yīng)變的影響很小。
　　(2)通過Abaqus有限元軟件建立了高速鐵路土工格柵加筋土擋墻有限元模型，對其在靜動荷載下的應(yīng)力擴散特性進行了研究，計算結(jié)果表明:加筋土擋墻內(nèi)的應(yīng)力擴散角不是一個定值，而是存在一個范圍，其中墻體中上部應(yīng)力擴散角較大，而下部較小;應(yīng)力擴散角隨著筋帶豎向間距的增大而減小，隨著筋帶長度、筋帶強度、外荷載大小和行車速度的增大而增大;加筋土擋墻的應(yīng)力擴

4、散角主要在38°～70°之間變化。
　　(3)根據(jù)建立的高速鐵路土工格柵加筋土擋墻有限元模型，對其在靜動荷載下的變形特性進行了研究，計算結(jié)果表明:墻面水平位移和墻頂沉降均隨著筋帶豎向間距、外荷載大小和行車速度的增大而增大，隨著筋帶長度和筋帶強度的增大而減小;在靜載作用下，墻面水平位移最大值位于擋墻墻面中下部;在動荷載作用下，隨著行車速度的增大，墻面水平位移最大值逐漸由墻面中下部往墻面上部移動。在靜動荷載作用下，墻頂沉降最大值均是出