格柵加筋土擋墻結(jié)構(gòu)特性及破壞機理研究.pdf

1、重慶大學(xué)博士學(xué)位論文格柵加筋土擋墻結(jié)構(gòu)特性及破壞機理研究姓名：周世良申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：固體力學(xué)指導(dǎo)教師：劉占芳20050901∥H1^重慶大學(xué)博士學(xué)位論文II及其本構(gòu)模型；基于不同屈服準則，推導(dǎo)了用于數(shù)值分析的土體彈塑性本構(gòu)矩陣。根據(jù)格柵加筋土擋墻的結(jié)構(gòu)特點引入了“應(yīng)變相容”的基本概念，作為格柵加筋土擋墻強度分析中筋—土相互作用的模型和基礎(chǔ)；然后基于復(fù)合材料理論和自洽方法導(dǎo)出了筋土復(fù)合材料的彈性矩陣；最后分析了筋土復(fù)合材料變形和破

2、壞過程，推導(dǎo)了能同時適用于筋土復(fù)合材料變形和破壞過程的前三個階段的屈服準則。⑶結(jié)合廣東省交通廳科技項目“山區(qū)公路高填方加筋陡坡及環(huán)境保護技術(shù)研究”，依托國道205線龍川至河源高速公路建設(shè)，對一座12米高的分級臺階式加筋土擋墻進行了現(xiàn)場試驗研究，并利用重慶交通學(xué)院水利水運工程市重點實驗室的場地和設(shè)備，以現(xiàn)場試驗墻為原型，按1:0.5的比例進行了模型試驗。通過試驗，得到了土工格柵縱向筋條在拉力作用下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，由此導(dǎo)出用于數(shù)值分析的格柵

3、拉伸模量，掌握了臺階式格柵加筋土擋墻土壓力、筋帶拉力及墻面變形的分布特征。⑷根據(jù)土體及筋土復(fù)合材料本構(gòu)模型，編制了適用于平面問題和軸對稱問題的彈塑性有限元動力數(shù)值分析程序，對室內(nèi)模型試驗墻、與模型墻等高的直墻和寬臺階墻進行了分析。數(shù)值分析全面地反映了墻體及后方填土內(nèi)部的位移、應(yīng)力、筋帶拉力及塑性區(qū)的分布和變化規(guī)律，并與現(xiàn)場試驗和模型試驗測試結(jié)果吻合較好，證明了本文數(shù)值分析方法的正確性和可靠性。⑸在試驗研究和數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，對臺階式加筋

4、土擋墻設(shè)計方法進行了討論，提出了適用于不同臺階寬度的加筋土擋墻的潛在破裂面合理模式和墻后土壓力計算方法，對于指導(dǎo)工程設(shè)計和今后修改規(guī)范具有重要參考價值。⑹引入多孔介質(zhì)模型模擬土體和筋土復(fù)合材料，建立了能用于模擬格柵加筋土擋墻變形場、滲流場耦合作用的數(shù)學(xué)模型，數(shù)值模擬及求解方法，對飽水條件下格柵加筋土擋墻進行了有限元動態(tài)分析，并與無水條件下的計算結(jié)果進行比較。研究表明，飽水格柵加筋土擋墻從內(nèi)部和外部穩(wěn)定性各個方面，都表現(xiàn)出比無水條件下更加