袁雪峰[1](2021)在《基于TDA复合土的废旧轮胎条带加筋路堤承载特性研究》文中进行了进一步梳理随着汽车数量的日益增加,废旧轮胎的数量剧增,为减少其大量存放带来的土地占用及环境危害,近年来废旧轮胎的二次利用成为国内外关注的热点问题。我国目前处于交通基础设施大规模建设期,土工格栅加筋技术被大量应用于高陡路基、拓宽路基、软弱路基及支挡结构中。然而,受取土资源限制,路基或台背填料常采用当地的细粒土进行压实填筑,无法充分发挥土工格栅的加筋效果及耐久性。为解决该问题,国内外学者研究发现,废旧轮胎网状条带作为加筋材料具有良好的抗拉拔特性与耐久性。同时,通过前期研究发现,粗粒土介质中的网状条带极限拉拔力明显高于细粒土介质。因此,本文提出以废旧轮胎衍生集料(Tire-Derived Aggregate,TDA)中的大碎片(Tire Shreds)与土混合作为填料,并在填料内部铺设废旧轮胎网状条带的利用方式,该利用方式既可充分发挥填料的剪切强度,又能充分调动TDA材料与横肋的嵌挤效应提高轮胎条带的拉拔力。为揭示该利用方式的可靠性及应用效果,本文通过室内试验及数值分析,结合粒子图像测速技术,对TDA-土混合填料的剪切特性、废旧轮胎加筋拉拔特性、加筋路堤承载特性及影响因素开展了较为系统的研究,揭示了基于TDA复合土的废旧轮胎网状条带加筋的加筋效果与机理,明确了不同影响因素对于加筋路堤承载性能的作用效果,对该技术的设计与工程实际提供了良好的理论依据和应用价值。依据研究成果,取得如下主要结论:1.TDA复合土剪切试验表明,在TDA掺入比为0%~30%的范围内,复合土的粘聚力和内摩擦角均随着TDA含量增加而增长。废旧轮胎条带拉拔试验表明,TDA在低含量下对单根轮胎条带的界面特性没有显着影响。而对网状轮胎条带峰值拉拔力影响显着,表现为先增强后减弱,其最优含量为20%。通过计算发现,横肋的端阻力由前到后呈现出非线性折减的性质,由此建立了基于TDA复合土的废旧轮胎加筋体拉拔力公式。2.废旧轮胎加筋路堤承载力试验表明,采用TDA填料、单根条带或网状条带,都扩大了路堤的受力区域,提高了路堤承载力,减少了竖向沉降和横向位移。其中,10%含量的TDA复合土和网状轮胎条带复合加筋效果最优。同时,采用TDA和条带复合加筋后,可以有效提高路堤的外部、内部和局部稳定性。3.数值分析表明,加筋路堤承载力与TDA复合土厚度、轮胎条带层数、布置位置等因素有关,其中通过改变TDA复合土的厚度和轮胎条带的层数最多可提高承载力至1.6倍,路堤承载性能随着TDA层与坡顶的距离增大而减小。同时,加载点位置、土体强度和边坡坡度对路堤承载力也会产生不同程度的影响,而复合加筋技术则可有效弥补因土体强度不足及坡度过陡而产生的不利影响。
刘凯旋[2](2021)在《RAP材料用作挡墙填料室内模型试验与数值分析》文中进行了进一步梳理近年来我国公路建设发展迅速,总里程数位居世界第一。但每年因公路干线的翻修、重建过程中产生大量的废旧沥青路面材料,具有利用面窄、利用率低的现状。为了响应党在十九届五中全会上提出要加快推动绿色低碳发展,持续改善环境质量,提升生态系统质量和稳定性,全面提高资源利用效率的政策。因此需将每年产生大量的废旧沥青路面材料资源化利用,形成再生路面材料(Recycled Asphalt Pavement,以下简称RAP)。但国内学者对于RAP材料的研究和应用主要是通过一系列工艺得到再生RAP材料,再按照一定的比例掺入新沥青混合料重新铺设到路面面层。为拓展其利用面和提高利用率,本文提出将RAP材料用作挡墙填料,通过开展系统的室内模型试验、利用ABAQUS有限元模拟,结合理论分析,研究RAP作为挡墙填料的适用性和可行性。主要研究工作及结论如下:(1)搭建了适用于模拟RAP填料挡墙的室内模型试验系统,该系统主要包括三部分:模型槽系统(包括亚克力板挡墙面板、角钢焊制的槽体等)、量测系统(电阻式土压力盒、数显百分表、应变片、动静态实时数据采集仪)、加载系统。模型试验测试及分析结果表明:该试验系统能够较好地测定击实RAP填料在恒定上覆荷载作用下的水平位移及竖向沉降、实时采集RAP填料内部的竖向及水平向土压力数据,为研究RAP作为挡墙填料在大尺寸条件下的蠕变性能奠定了基础。(2)基于室内模型试验系统,对分层击实后的RAP材料开展了两种工况下(加土工格栅、不加土工格栅)的室内模型试验,模拟了实际荷载条件下RAP填料的受力变形性能及蠕变性能。试验结果表明:对于不加土工格栅的工况,RAP填料在恒定竖向荷载历时7天时产生了可观的水平位移与竖向沉降,原因在于RAP填料中具有黏滞性的沥青成分使其在长期荷载作用下产生了蠕变变形,工程实践中若考虑不足会产生较大的安全隐患;对于加土工格栅的工况,RAP填料的水平变形量为3.75mm,较不加筋工况减少了 59.8%,竖向沉降量较不加筋工况减少了 25.2%,表明布设土工格栅能够有效的约束RAP填料水平方向的蠕变,有效降低工后沉降。建议在工程实践中布设土工格栅,以增加RAP填料的抗蠕变性能。(3)开展了 RAP材料的室内直剪试验与直剪蠕变试验,结果表明RAP材料具有显着的剪切蠕变性能,其剪切应变速率随时间变化的规律符合Singh-Mitchell蠕变模型,并确定了模型参数。采用ABAQUS自带的Singh-Mitchell模型,对加筋RAP挡墙填料进行数值模拟,通过对比模拟结果与实测数据,验证了模型的有效性;基于优化后的数值模型开展不同工况(竖向加筋间距、加筋长度)的加筋RAP填料长期蠕变性能的数值模拟。结果表明:加筋RAP填料的水平蠕变量随着格栅长度的增加而减少,随着竖向格栅间距的减少呈现先增加后减少的趋势,最优竖向格栅间距为0.15m,原因在于过小的格栅间距无法充分发挥筋材的约束作用。此外,通过对比加筋RAP填料与加筋砂土填料发现,加筋RAP填料长期的水平位移高于加筋砂土,表明在实际工程中采用RAP作为挡墙填料替代传统的岩土填料时,不能忽略其长期的蠕变变形影响。因此,在传统的挡墙设计中,需要充分考虑RAP填料长期蠕变对其产生的不利影响,以变形为控制进行工程设计。
邓波[3](2020)在《非饱和土边坡与支挡结构相互作用机理及稳定性分析方法》文中指出作为极为常见的边坡支挡结构,挡土墙和抗滑桩在设计计算方面已有大量研究成果。但目前的支挡结构设计方法,主要包括支挡结构的侧向土压力计算和加固边坡的稳定性分析,仅针对坡体处于饱和或干燥状态,忽略了坡体从非饱和到局部饱和,或饱和到非饱和的渐变过程。事实上,在边坡内由于非饱和区基质吸力的存在,一方面使得土体与支挡结构的切向接触特性和法向土压力分布变得更为复杂;另一方面,非饱和土边坡的水力特性不同于完全饱和或干燥土边坡,由于干湿循环作用会使非饱和区大小发生变动,因此也会影响边坡与支挡结构系统的稳定性和防治效果。在实际工程中,由于基质吸力的减少引起支挡结构破坏和边坡失稳的案例常有发生。这些经验教训表明,在支挡结构设计、施工和工后监测的不同阶段,采用非饱和土力学概念和方法,并明确考虑地下水位以上的基质吸力效应极为重要。因此,在前人已有研究的基础上,本文以室内试验、理论计算以及数值模拟为手段,分别从非饱和土边坡与支挡结构的相互作用机理和稳定性分析方法两个方面展开深入探讨,主要研究工作如下:1.非饱和土边坡与支挡结构相互作用机理(1)非饱和土与结构物界面剪切试验及强度理论研究。开展非饱和土与结构物界面的大型剪切试验,研究了基质吸力和界面粗糙度对界面剪切行为的影响,并提出了基于广义有效应力的非饱和土-结构物界面的抗剪强度方法,通过对比已有文献数据,验证了该公式的合理性;此外,基于常规饱和界面直剪试验和SWCC曲线试验结果,提出了一种估算非饱和土与结构物界面抗剪强度的简易方法;(2)非饱和土与刚性挡墙相互作用试验研究。在平移模式下,开展一系列不同墙面粗糙度和填料含水量的刚性挡墙主动土压力室内模型试验,通过埋设的渗压计和土压力盒分别监测基质吸力和土压力,并采用DIC图像关联技术获取破裂面位置,分析了基质吸力和界面粗糙度对土压力和土体破裂面形状的影响;(3)刚性挡墙非饱和土土压力理论计算。基于改进的库伦土楔计算模型,并引入广义有效应力原理,采用极限平衡法求解了考虑界面剪切强度效应的非饱和土主动与被动土压力,通过对比试验和理论计算结果,验证了该计算方法的可靠性,并进行了详细的参数讨论;(4)抗滑桩桩侧非饱和土有效土压力理论计算。基于塑性变形理论,推导了考虑吸应力影响的抗滑桩桩身外力沿桩长分布表达式,通过对比Optum G2数值软件计算结果,验证了该公式的合理性,并详细探讨了抗滑桩布置于四种不同假定土中时,桩侧土压力沿桩长分布形态。2.非饱和土边坡与支挡结构稳定性分析方法(1)非饱和土的上限定理。以广义有效应力原理为基础,将吸应力当作外部应力变量,重新给出了非饱和条件下的功能平衡方程。(2)刚性挡墙-非饱和土边坡稳定性系数上限解。考虑界面剪切强度效应,将非饱和填土和挡墙视作一个整体系统,计算了系统的外力功率和内部能量耗散率,由能量法提出了墙土系统的稳定性系数计算方法,通过与Optum G2数值软件和理论计算结果的对比,验证了该方法的可靠性,并进行了详细的参数讨论。(3)抗滑桩-非饱和土边坡极限阻滑力上限解。将抗滑桩提供的阻滑力看成未知外力,采用强度折减法和非饱和土上限定理,求解了稳态渗流条件下满足非饱和土边坡达到给定稳定性系数的桩侧极限阻滑力,基于算例验证了该方法的可靠性,并进行了详细的参数讨论。(4)抗滑桩-非饱和土边坡极限承载力上限解。采用桩侧非饱和土有效土压力表达式计算抗滑桩提供的阻滑力,并结合强度折减法和上限分析法,求解了稳态渗流条件下抗滑桩加固非饱土边坡的极限承载力,基于算例验证了该方法的可靠性,并进行了详细的参数讨论。
张洪维[4](2020)在《加筋土陡坡在高速公路路基加宽工程中的应用研究》文中研究指明加筋土陡坡结构因其对地基承载力要求低、节省占地、生态环保、经济安全等特点被广泛应用于工程实际中。为改善我国高速公路通行能力低的现状,目前我国广泛采用的路基加宽结构形式为自然填土放坡加宽结构,自然放坡结构在增加占地面积情况下,更对控制新老路基不均匀沉降提出更高要求,本文依托新元高速公路改扩建工程,以加筋土陡坡加宽路基为研究对象,对加筋土结构的地基横断面沉降、筋材应变及整体稳定性进行分析,并选取一自然放坡路基加宽断面进行加宽效果对比分析。本文通过室内土工试验、路基结构现场监测和数值模拟等方法进行研究,主要内容如下:(1)对加筋土陡边坡的构造与结构特点进行介绍,总结了一般加筋土边坡结构稳定性的计算方法。(2)通过室内试验,分析加筋土填料抗剪强度及土工格栅与填料的界面作用效果。(3)结合新元高速公路加筋土陡坡路基加宽工程实际进行现场试验研究,介绍加筋土结构在路基加宽工程中的施工工艺,选取四个加筋土结构断面及一个自然放坡结构断面,埋设元件监测地基横断面沉降和筋材应变,并预测潜在滑裂面,采集施工期和通车运营后数据分析变化规律。(4)基于新元高速公路改扩建现场试验,采用FLAC3D进行数值模拟,对加筋土陡坡路基在路基加宽工程中的地基横断面沉降、竖向及水平向位移、剪应变增量变化规律进行分析,将数值模拟结果与实测值进行对比。最后对比分析了不同路基形式的加宽效果。对加筋土陡坡加宽路基结构状态进行研究,总结了其在施工过程中及运营初期结构变形规律和施工关键技术及控制方法。
李劲松[5](2020)在《考虑回填料影响的悬臂式挡土墙抗震性能试验研究》文中认为近年来,世界各国地震灾害频发,抗震性能优良的挡土墙在交通领域得到广泛应用,并取得了良好的实际工程效果。悬臂式挡土墙因结构尺寸较小、自重轻、便于在石料缺乏和地基承载力较低的填方地段使用。然而,已有的对悬臂式挡土墙抗震性能的试验研究还不够深入,因此悬臂式挡土墙在地震荷载作用下的稳定性研究尤为迫切。本课题开展小型振动台模型试验研究,分析传统砂、钢渣、橡胶颗粒以及橡胶颗粒与钢渣按照一定比例混合形成新型填料回填悬臂式挡土墙振动台试验模型的动力响应特征,比较不同回填料的抗震性能。从墙体加速度、墙体侧向位移、回填料加速度和回填料竖向沉降等方面,综合分析比较悬臂式挡土墙和土工格栅加筋挡土墙的抗震性能优劣。本课题的具体研究内容如下:(1)详细介绍了SY70L-2.5小型液压振动台的性能参数、工作流程和工作原理,根据试验要求设计了叠层剪切模型箱,并对加速度传感器、激光位移传感器和土压力传感器进行选择和标定。通过基础物理试验,测定了试验材料的级配曲线、最小干密度和最大干密度等基础参数。(2)根据振动台台面尺寸和承载力要求和相似比设计原理,确定悬臂式挡土墙的几何尺寸、物理特性等。为了比较悬臂式挡土墙振动台试验模型在不同地震荷载作用下的动力响应特征,选取松潘和什邡远近两种不同地震波作为加载波形,设置0.1g、0.3g和0.5g三种不同强度的加载工况。(3)开展传统砂回填悬臂式挡土墙振动台模型试验,从墙体加速度、墙体侧向位移、回填料加速度、回填料表面竖向沉降和墙背侧向动土压力等角度,综合分析在不同地震荷载作用下,传统砂回填悬臂式挡土墙试验模型的动力响应特征,并与土工格栅加筋挡土墙抗震性能进行比较。(4)以钢渣和橡胶颗粒作为回填料,考虑在不同地震荷载作用下,开展悬臂式挡土墙振动台模型试验,分析比较传统砂、钢渣与橡胶颗粒回填悬臂式挡土墙试验模型的动力响应规律,得出不同回填料在抗震性能上的优劣,并从机理上进行解释说明。得出钢渣质重,具有良好的整体稳定性,可以有效地减小对悬臂式挡土墙加速度反应特征和墙体侧向位移的影响。而橡胶颗粒质轻,具有良好的回弹性和隔震能力,有效地限制了回填料表面竖向沉降。(5)将橡胶颗粒以10%、20%和30%的掺入比与钢渣混合形成新型填料,结合钢渣与橡胶颗粒各自的优点,开展新型填料回填悬臂式挡土墙振动台模型试验研究,并与传统砂、钢渣和橡胶颗粒回填悬臂式挡土墙试验模型在不同地震荷载作用下的动力响应特征规律进行对比,并找出橡胶颗粒在新型填料中的最佳掺入比。
娄海鹏[6](2020)在《新建成昆铁路德昌车站多级加筋土挡墙稳定性研究》文中研究表明现如今,加筋土挡墙已广泛应用于铁路、公路及水利等各类土建工程中去,但加筋机理以及理论研究方面仍落后于工程实际,因此在土木工程应用领域中,抑制填土的局部变形,减少挡墙水平位移,提高加筋土挡墙的整体稳定性仍是岩土工程中一个十分重要且具有重要意义的课题,本文以新建成昆铁路德昌西站二级加筋土挡墙为例,对加筋土挡墙进行了理论计算,并利用三维数值模拟软件Flac3D,对天然工况不同荷载下(自重、列车静载、铁路循环荷载)加筋土挡墙稳定性进行模拟,并对在不同地震加速度下的加筋土挡墙稳定性进行了分析讨论,主要进行以下几方面内容的研究:(1)结合国内外研究现状对加筋土挡墙加筋机理及筋土间的相互作用进行了深入的理论分析,对加筋土挡墙的集中破坏形式进行了分类总结。(2)通过理论分析对德昌西站加筋土挡墙天然工况下和地震工况下(0.2g、0.3g、0.4g、0.6g、0.8g、1.0g)进行内外部稳定性计算,得出天然工况和地震工况(地震加速度为0.2g、0.3g时)稳定系数均满足设计要求,随着地震加速度的不断增加,加筋土挡墙安全稳定系数不断降低。(3)以新建成昆铁路德昌西站加筋土挡墙工点为依据,研究不同荷载下对铁路加筋土挡墙稳定性的影响,利用有限元软件Flac3D对于自然工况加筋土挡墙模拟结果进行整理分析,得出不同荷载下挡墙的竖向沉降、墙面位移、筋带应变的变化规律,加筋土挡墙潜在破裂面的位置。(4)分析讨论在地震工况下(0.2g、0.3g、0.4g、0.6g、0.8g、1.0g)对铁路加筋土挡墙稳定性的影响,得出墙面水平位移和筋带应变的变形规律,加筋土挡墙破裂面随地震加速度增加的变化规律。
马捷[7](2020)在《加筋高填方边坡的稳定性影响因素分析 ——以巫山神女峰机场2号沟填方边坡为例》文中进行了进一步梳理在西南地区,山区机场建设往往存在地形条件复杂带来的建设问题。为了解决这类问题,西南地区山区机场常使用高填方的方式来建设机场地基。而加筋土边坡作为高填方工程的重要形式,其稳定性对整个工程的质量与安全起到了至关重要的作用。国内外许多学者对加筋高填方边坡的稳定性做了一系列研究,但为了简化模型,研究对象往往比较特殊。为了进一步得到加筋高填方边坡的稳定性影响因素以及影响规律,本文以重庆市巫山神女峰机场2号沟高填方边坡为基础研究对象,以离心模型试验与数值模拟为手段,探究了在同等加筋形式的情况下,不同填料,不同坡度以及降雨条件对加筋土边坡的影响。主要研究成果如下:(1)对不同级配下的填料性质进行试验分析,确定离心模型填料配比及其力学参数。通过现场原位试验与室内试验,得出填料的不均匀系数、曲率系数、天然重度、饱和重度、内聚力、内摩擦角等性质。对填料性质进行评价,并为之后的离心模拟与数值模拟提供参数依据。(2)对土工格栅进行拉伸试验与拉拔试验研究,确定离心模型用格栅材料及其力学参数。通过试验测试得出工程现场所使用的3种型号的土工格栅的抗拉强度以及不同格栅在不同填料含水率与填料之间的界面摩擦特性。从微观角度得到不同填料含水率对不同格栅的筋土界面特性的影响。(3)复杂条件加筋高填方边坡离心模型设计与制作。在130的缩尺比下对工程原型进行简化与缩尺,通过缩尺级配得到模型填料,通过缩尺比计算得到合适的模型格栅材料,用标准砖与水泥砂浆砌筑基岩,制作离心试验模型。并将工程原型扩展出3种坡度,2种级配填料,两种工况(天然工况和暴雨工况)3种交叉变量下共8个离心模型。(4)天然和多种雨强工况下多种填料和多种坡角加筋土高填方边坡离心模型试验,分析研究加筋土高填方边坡的变形和稳定性特性。通过传感器测试各模型内部土压力、孔隙水压力、格栅应变与坡面位移的分布状况与变化规律。并通过对实验现象的观测得到各变量对加筋边坡变形与稳定性受各变量影响的宏观规律。通过离心模型试验对比分析发现:(1)加筋边坡的变形存在“坡肩沉降-坡顶拉裂-坡面中下部鼓出”的变形趋势。(2)通过对天然工况下格栅应变的监测发现,在天然工况下同种填料下随着坡度的增加,坡体内部的潜在破裂面由“圆弧形”转变为“0.3H折线型”。(3)在其他条件相同的情况下,暴雨工况对填料含细粒较多的加筋土边坡稳定性影响很大,加筋填方边坡填料不宜含有过多的细颗粒土。(5)结合离心模型试验结果,利用PLAXIS数值模拟软件分别对天然和多种雨强工况下,更多坡度及更多填料组合进行数值模拟,发现(1)加筋土边坡内部的潜在破裂面起源自坡脚附近筋材之间土体内部;(2)与离心试验结果吻合,在天然工况下同种填料下随着坡度的增加,坡体内部的潜在破裂面由“圆弧形”转变为“0.3H折线型”;(3)坡度的增加与填料细颗粒的增加都会导致格栅对轴向应力的消减作用(即网兜效应)(4)与离心模型对应的天然工况下不同坡度与不同级配填料边坡进行模拟,通过对数值模型内部的应力与变形分析,发现加筋土边坡内部的潜在破裂面起源自坡脚附近筋材之间土体内部,并且对离心模型实验结果进行了对比验证。(5)通过对8种坡度,9种级配填料进行了72个数值模拟,得出在填料P5含量(大于5mm粒径颗粒含量)为55%时,加筋边坡的平均稳定性系数最小,且该级配下边坡稳定性对坡度变化更加敏感,因此P5为55%左右的填料最不适用于加筋填方边坡。(6)利用Geostudio数值模拟软件分别对离心模型对应的分级暴雨工况下不同坡度与不同填料边坡进行模拟。通过对数值模型内部的孔隙水压力、渗流矢量与稳定性分析发现:(1)在降雨作用下,加筋边坡的潜在破裂面有向坡内移动的趋势;(2)坡度对坡体内渗流矢量与渗流中心位置影响较大,而填料对坡体内部的孔压大小影响较大;(3)坡度越大,填料含粘粒较多的加筋边坡其稳定性受降雨影响较大。
闫家涛[8](2019)在《废弃钢渣与废旧轮胎颗粒回填土工格栅加筋土挡墙的抗震性能试验研究》文中研究说明与传统挡土墙结构相比,土工格栅加筋挡土墙因占地小、施工方便、造价低和结构美观等优点已被广泛应用于道路、港口、堤坝和地基处理等工程。然而,作为柔性挡土结构,土工格栅加筋土挡墙的抗震机理研究并不透彻。土工格栅加筋填料通常采用砂土,但国家环保政策收紧,砂石料日渐紧缺,寻求新型的回填料十分必要和迫切。废弃钢渣和废旧轮胎作为工业废弃物,陈化的钢渣和废旧轮胎橡胶颗粒可用于土工回填。因此,本文分别以废弃钢渣、废旧轮胎橡胶颗粒以及钢渣和橡胶颗粒的混合物作为土工格栅加筋土挡墙的回填料,开展抗震性能振动台试验研究。具体研究内容如下:(1)介绍了SY70L-2.5型液压振动台、UT3416FRS-DY动态数据采集系统和UT7832动态应变数据采集系统的工作原理,采用钢渣材料和振动台测试和分析了叠层剪切模型箱的边界效应,介绍了钢渣、轮胎颗粒和土工格栅材料的物理化学性质和力学性能;(2)根据量纲分析理论中的Froude常数与相似比原理设计了土工格栅加筋挡土墙振动台试验模型,介绍了振动台试验随机地震波的处理方法、目标谱与控制谱的比对方法,设计土工格栅加筋土挡墙模型试验加载工况和选定各类传感器。(3)针对钢渣回填料,考虑近远场地地震波和地震强度影响,研究土工格栅加筋挡土墙在不同地震波、不同地震强度下的墙体位移、水平加速度、回填料加速度、回填料表面竖向沉降以及土工格栅动应变等反应规律,并与传统砂土作为回填料的加筋墙体的地震响应作对比,从机理上解释了地震响应不同的原因。(4)针对橡胶颗粒回填料,开展振动台模型试验,并与前面钢渣和传统砂作为回填料的加筋墙体地震响应作对比,得出钢渣与橡胶颗粒分别作为格栅加筋土挡墙的回填料时具有各自的优势和不足,质重的钢渣可有效地减弱地震波对加筋墙体的加速度放大效应,而质轻的橡胶颗粒可有效地减小地震波对加筋墙体的侧向变形和填土表面的沉降。(5)选取三种不同配比的钢渣和橡胶颗粒混合的新型填料,开展不同橡胶颗粒掺入比下的新型填料回填土工格栅加筋挡土墙的振动台模型试验,并与前面钢渣、橡胶颗粒和传统砂土回填料的地震响应作对比,得出将钢渣和橡胶颗粒按配比混合可形成具有较好抗震优势的挡土墙填料,可根据土工格栅加筋挡土墙不同工程的要求(加速度响应控制、侧向变形控制或沉降控制)调整配比形成新型填料代替回填砂土。
陈斐[9](2019)在《延安市运营期公路加筋土路基变形破坏因素作用规律研究》文中认为研究公路加筋土路基在运营期的变形破坏因素,揭示各因素的作用规律对加筋土路基的防灾减灾及推广应用具有重要的现实意义。以延安市干线公路加筋土路基为依托,通过现场调研、室内试验和理论公式推导等手段,重点探究了导致加筋土路基在运营阶段变形破坏产生的作用因素及各因素作用规律,主要研究内容和成果如下:(1)通过对研究区8座加筋土路基的现场调研,总结了加筋土路基的变形破坏模式:整体破坏模式、局部破坏模式和变形累积模式,提出荷载因素、环境因素和时间因素是变形破坏产生的三大主要作用因素。(2)进行了相似比为1:0.25的静载模型试验,分级加载结束后最大水平位移值约为路基高度的0.02%,出现在0.61倍路基高度处,最大垂直沉降值约为路基高度的0.24%,出现在加载板近面板一侧。路基上部土压力受外荷载影响较大。静荷载增大对路基变形和土工格栅应变影响较小,路基变形主要受填料密实度控制。(3)进行了模拟车辆荷载循环作用的动三轴试验,低幅值下加筋土试样的累积轴向塑性应变随荷载循环次数的增加表现为稳定型增长,其规律可用改进后的Monismith模型很好的拟合且累积轴向塑性应变稳定值、动应变增长速度和达到变形稳定所需的荷载循环次数都随着动应力幅值的增大而增大;在数值模拟实例分析中,路基的最大垂直沉降出现在外侧车轮处,最大水平变形出现在0.36-0.41倍路基高度处,变形量随着车辆载重的增加而显着增大,变形值则随着动荷载循环次数的增加趋于稳定。(4)进行了筋土界面直剪摩擦试验,当填料含水率一定时,筋土界面的剪应力随着剪切位移的增大而增大,随后逐渐稳定。填料含水率越高界面剪应力峰值和筋土间摩擦系数越小,加筋土路基的抗拔稳定性系数也就越低。(5)基于自洽理论推导了加筋复合材料中筋土微观应变比例关系的计算方法,随后将该式应用到了考虑时间因素的加筋复合材料应力-应变关系推导当中,得出了加筋复合材料水平应变表达式,确定了影响变形发展速度和最终变形量的关键参数。随后选取一实例对该公式进行了规律分析:加筋复合材料的水平应变主要产生在塑性变形阶段,其随时间的发展逐渐增大,但增长速率逐渐减小,最后趋于稳定。
石安宁[10](2018)在《加筋土挡墙规范对比分析及其力学性能研究》文中进行了进一步梳理加筋土挡墙具有施工便捷、造型多样美观、适用多种工况、节省人力物力等优点,可以将其运用到高速公路及铁路的路基设计中。在路基设计中,特别是高速铁路对路基的沉降有严格的要求,路基沉降过大会对高铁的稳定运行造成严重影响。本文主要对加筋土技术的国内外研究现状进行整理并总结,通过三国规范对比分析、加筋土挡墙静载模型试验和对模型试验进行数值模拟等三个方面来进行研究,主要内容有:(1)基于对国内外不同加筋挡墙规范的研究及对比分析,分别以我国相关设计规范和英、美两国加筋土结构设计指南为基础,以某边坡加固工程为案列,运用三国规范完成了相关加筋土挡墙的设计计算与对比分析。重点对比分析了三国规范在土压力计算、筋材强度验算、筋材抗拔稳定性验算和挡墙水平抗滑移稳定性等方面的公式和计算结果的差异性。分析结果表明,英国规范在筋材抗拔稳定性验算和挡墙水平抗滑移稳定性方面要优于中美两国规范,体现出极限状态法较极限平衡法更符合实际情况;不同分项系数的使用可以更准确的模拟不同工况和反映实际工况,在保证安全性的前提下使加筋挡墙设计更经济合理。(2)通过研究加筋土挡墙在墙顶荷载作用下土体受力和变形形态,通过改变筋材层数、筋材长度和替换加筋材料等方式对加筋土挡墙进行了四种工况的模型试验。对四种工况下的加筋土墙体内竖向土压力、墙面水平位移、墙顶竖向位移和筋材应变等进行对比研究。研究表明挡墙上部竖向土压力增长较快且各层竖向土压力最大值由加载点下部向墙面处移动;墙顶荷载超过130KPa时,由于不均匀沉降,第五层筋材对应墙面处有向内收缩趋势,墙面水平位移最大值大约在上三分点位置;使用废旧轮胎代替单向格栅进行加筋可有效提高挡墙整体性能,分散超载引起的附加应力,有效减小墙面水平位移和墙顶竖向位移。(3)通过对加筋土挡墙静载模型试验进行数值模拟,可以通过数据吻合对比来相互验证所得数据的可靠性。对试验进行的四种工况分别进行模拟并对四种情况下的墙内竖向土压力、墙面水平位移、墙顶竖向位移和筋材应变等进行对比分析。研究表明,模拟数据与试验所得数据大致吻合,挡墙上部竖向土压力增长较快且各层竖向土压力最大值由加载点下部向墙面处移动;使用废旧轮胎代替单向格栅进行加筋可有效提高挡墙整体性能。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 TDA填料研究现状 |
| 1.2.2 废旧轮胎条带加筋研究现状 |
| 1.2.3 基于TDA填料的复合加筋技术研究现状 |
| 1.2.4 加筋体承载试验研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 基于TDA填料的废旧轮胎条带加筋力学特性研究 |
| 2.1 试验材料类型及基本力学特性 |
| 2.1.1 废旧轮胎类型及力学指标 |
| 2.1.2 试验用砂基本力学指标 |
| 2.1.3 轮胎碎片类型与尺寸 |
| 2.1.4 TDA材料的配比 |
| 2.2 TDA复合土大型直剪试验 |
| 2.2.1 试验仪器及方法 |
| 2.2.2 直剪试验结果及分析 |
| 2.3 TDA材料中废旧轮胎条带拉拔界面特性 |
| 2.3.1 试验设备 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.3.3 试验工况 |
| 2.3.4 废旧轮胎条带拉拔试验结果及分析 |
| 2.4 基于TDA填料的废旧轮胎条带极限拉拔力公式的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于TDA填料的废旧轮胎条带加筋路堤承载特性模型试验 |
| 3.1 路堤承载力试验 |
| 3.1.1 试验目的 |
| 3.1.2 试验材料 |
| 3.1.3 试验设备 |
| 3.1.4 试验方法 |
| 3.1.5 试验工况 |
| 3.2 复合加筋承载特性试验结果 |
| 3.2.1 纯砂填料中不同条带加筋类型承载特性 |
| 3.2.2 砂—TDA填料中不同条带加筋类型承载特性 |
| 3.2.3 网状轮胎条带在两种填料下的承载特性 |
| 3.3 路堤加载过程位移及应变演变规律 |
| 3.3.1 路堤土体位移运动趋势及变化规律 |
| 3.3.2 不同工况下路堤土体应变变化规律及云图 |
| 3.3.3 路堤坡面横向位移观测 |
| 3.4 基于TDA填料和轮胎条带复合加筋对路堤设计的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于TDA填料的废旧轮胎条带加筋路堤承载特性影响因素研究 |
| 4.1 数值计算模型 |
| 4.1.1 数值计算模型建立 |
| 4.1.2 数值计算材料参数选取 |
| 4.2 数值计算与室内试验结果验证 |
| 4.3 数值计算工况 |
| 4.4 砂—TDA和条带复合加筋数值计算结果分析 |
| 4.4.1 TDA加筋厚度对路堤承载性能影响 |
| 4.4.2 轮胎条带层数对路堤承载性能影响 |
| 4.4.3 加筋位置对路堤承载性能影响 |
| 4.4.4 加载点位置对路堤承载性能影响 |
| 4.4.5 土体强度对路堤承载性能影响 |
| 4.4.6 边坡坡度对路堤承载性能影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间科研成果情况 |
| 附件 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 RAP材料基本物理力学性质研究 |
| 1.2.2 RAP材料作为挡墙填料蠕变特性的分析 |
| 1.2.3 RAP材料用作挡墙填料数值模拟分析 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究目标与技术路线 |
| 第2章 材料基本指标参数与加筋RAP挡墙模型试验方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料基本指标参数 |
| 2.2.1 RAP材料 |
| 2.2.2 加筋材料 |
| 2.3 室内试验模型槽的设计 |
| 2.3.1 模型箱尺寸设计 |
| 2.3.2 加筋RAP挡墙尺寸设计 |
| 2.4 试验测量方案设计 |
| 2.4.1 RAP材料的填筑与击实 |
| 2.4.2 土工格栅用量设计及应变片的布置 |
| 2.4.3 测试所用元器件布置方案 |
| 2.5 试验加载方案设计 |
| 2.5.1 加筋RAP挡墙施加荷载的确定 |
| 2.5.2 加载方式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 RAP材料用作挡墙填料的室内模型试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不加筋RAP挡墙试验结果分析 |
| 3.2.1 挡墙面板水平位移分析 |
| 3.2.2 RAP填料竖向沉降分析 |
| 3.2.3 不加筋RAP挡墙竖向土压力分析 |
| 3.2.4 不加筋RAP挡墙水平土压力分析 |
| 3.3 加筋RAP挡墙试验结果分析 |
| 3.3.1 加筋RAP挡墙面板水平位移分析 |
| 3.3.2 加筋RAP填料竖向沉降 |
| 3.3.3 加筋RAP挡墙竖向土压力分析 |
| 3.3.4 加筋RAP挡墙水平土压力分析 |
| 3.3.5 土工格栅应变分析 |
| 3.4 两种工况下试验结果对比 |
| 3.4.1 加筋与不加筋RAP挡墙水平位移对比 |
| 3.4.2 加筋与不加筋RAP填料竖向沉降对比 |
| 3.4.3 加筋RAP挡墙与不加筋RAP挡墙竖向土压力对比 |
| 3.4.4 加筋RAP挡墙与不加筋RAP挡墙水平土压力对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 RAP材料用作加筋挡墙填料的数值分析研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Singh-Mitchell蠕变模型及参数的确定 |
| 4.2.1 室内直剪试验 |
| 4.2.2 室内直剪蠕变试验 |
| 4.2.3 Singh-Mitchell参数值的确定 |
| 4.3 加筋RAP挡墙模型的建立 |
| 4.3.1 RAP材料参数的获取 |
| 4.3.2 加筋RAP挡墙模型建立步骤 |
| 4.4 模型验证及数值分析试验 |
| 4.4.1 加筋RAP挡墙位移与模型试验位移对比 |
| 4.4.2 不同工况对加筋RAP挡墙位移的影响 |
| 4.4.3 加筋RAP挡墙水平位移量随时间变化规律 |
| 4.5 RAP材料与砂土挡墙填料数值模拟对比 |
| 4.5.1 挡墙面板水平位移对比 |
| 4.5.2 加筋挡墙竖向沉降对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡与支挡结构相互作用机理研究 |
| 1.2.2 支挡结构加固边坡稳定性评价研究 |
| 1.3 当前研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 论文的主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 非饱和土有效应力及强度表达 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 非饱和土的吸力特性 |
| 2.2.1 吸力概念 |
| 2.2.2 常见吸力量测技术 |
| 2.3 饱和/非饱和土的有效应力表达 |
| 2.3.1 Terzaghi有效应力原理 |
| 2.3.2 Bishop有效应力原理 |
| 2.3.3 广义有效应力原理 |
| 2.3.4 关于有效应力原理的若干讨论 |
| 2.4 非饱和土的强度准则 |
| 2.4.1 Bishop强度公式 |
| 2.4.2 Fredlund强度公式 |
| 2.4.3 Vanapalli强度公式 |
| 2.4.4 扩展双剪统一强度公式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非饱和土与结构物界面强度理论及试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 饱和/非饱和土与结构物界面剪切强度公式 |
| 3.3 非饱和土与结构物界面剪切试验 |
| 3.3.1 试验材料 |
| 3.3.2 试验设备 |
| 3.3.3 试验方法 |
| 3.3.4 试验结果及分析 |
| 3.4 确定界面剪切强度的简易方法 |
| 3.4.1 界面剪切强度预测方法 |
| 3.4.2 与试验结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 支挡结构与非饱和土相互作用机理试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 模型箱系统 |
| 4.2.1 装土箱 |
| 4.2.2 移动挡墙 |
| 4.2.3 墙体移动系统 |
| 4.3 基质吸力量测 |
| 4.3.1 渗压计饱和 |
| 4.3.2 渗压计标定 |
| 4.3.3 渗压计埋设 |
| 4.4 土压力量测 |
| 4.4.1 土压力盒标定 |
| 4.4.2 土压力盒埋设 |
| 4.5 DIC图像关联技术 |
| 4.6 试验方法及步骤 |
| 4.6.1 试验方法 |
| 4.6.2 试验步骤 |
| 4.7 试验结果分析 |
| 4.7.1 填料密实度评价 |
| 4.7.2 土体位移场分析 |
| 4.7.3 基质吸力分布规律 |
| 4.7.4 土压力分布规律 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 作用于支挡结构上的非饱和土土压力统一解 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 稳态渗流条件下吸应力分布 |
| 5.3 刚性挡墙非饱和土主动土压力库伦统一解 |
| 5.3.1 基本假设 |
| 5.3.2 主动土压力推导 |
| 5.3.3 试验及理论结果验证 |
| 5.3.4 算例与参数分析 |
| 5.4 刚性挡墙非饱和土被动土压力库伦统一解 |
| 5.4.1 基本假设 |
| 5.4.2 被动土压力推导 |
| 5.4.3 试验结果验证 |
| 5.4.4 算例与参数分析 |
| 5.5 抗滑桩桩侧非饱和土有效土压力统一解 |
| 5.5.1 基本假设 |
| 5.5.2 桩侧有效土压力推导 |
| 5.5.3 数值结果验证 |
| 5.5.4 算例与参数分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 非饱和土边坡与支挡结构稳定性上限分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 极限分析上限理论 |
| 6.2.1 基本原理及方法 |
| 6.2.2 考虑孔隙水压力的上限定理 |
| 6.2.3 考虑吸应力的上限定理 |
| 6.3 刚性挡墙-非饱和土边坡稳定性系数上限解 |
| 6.3.1 基本假设和破坏模式 |
| 6.3.2 墙土系统能耗计算 |
| 6.3.3 墙土系统稳定性系数计算 |
| 6.3.4 数值及理论结果验证 |
| 6.3.5 算例与参数分析 |
| 6.4 抗滑桩-非饱和土边坡极限阻滑力上限解 |
| 6.4.1 问题的提出 |
| 6.4.2 桩土系统能耗计算 |
| 6.4.3 抗滑桩极限阻滑力计算 |
| 6.4.4 理论结果验证 |
| 6.4.5 算例与参数分析 |
| 6.5 抗滑桩-非饱和土边坡极限承载力上限解 |
| 6.5.1 问题的提出 |
| 6.5.2 桩土系统能耗计算 |
| 6.5.3 边坡极限承载力计算 |
| 6.5.4 理论及试验结果验证 |
| 6.5.5 算例与参数分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间论文、科研及获奖情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 加筋土陡坡加宽路基结构形式国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速公路主要的路基加宽形式 |
| 1.2.2 加筋土结构研究情况 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 第二章 加筋土陡坡加宽路基构造设计及稳定性分析 |
| 2.1 加筋土边坡优点及典型结构形式 |
| 2.1.1 加筋土边坡优点 |
| 2.1.2 加筋土边坡典型结构形式 |
| 2.2 加筋土边坡的破坏模式及设计要素 |
| 2.3 加筋土陡边坡稳定性分析方法 |
| 2.3.1 极限平衡法 |
| 2.3.2 极限分析法 |
| 2.3.3 有限元法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 填料及筋材工程特性试验分析 |
| 3.1 颗粒筛分试验分析 |
| 3.2 含水率试验分析 |
| 3.3 填料抗剪强度试验分析 |
| 3.3.1 试验准备 |
| 3.3.2 试验过程 |
| 3.3.3 填料抗剪强度结果分析 |
| 3.4 试验筋材 |
| 3.5 筋土界面拉拔试验分析 |
| 3.5.1 试验设备 |
| 3.5.2 试验方案 |
| 3.5.3 筋土界面拉拔试验特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 加筋土陡坡加宽路基现场试验研究 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 加宽路基施工工艺与质量控制 |
| 4.3 现场试验目的与监测仪器的选择 |
| 4.4 传感器布置及监测方案 |
| 4.4.1 监测元件布置方案 |
| 4.4.2 监测元件安装要点 |
| 4.4.3 试验监测方案 |
| 4.5 加筋土陡坡路基加宽结构试验结果分析 |
| 4.5.1 横断面沉降分析 |
| 4.5.2 筋材变形分析 |
| 4.5.3 潜在滑裂面分析 |
| 4.6 自然放坡路基加宽结构试验结果分析 |
| 4.7 加筋土陡坡与自然放坡结构沉降对比分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于FLAC3D的路基加宽结构数值模拟分析 |
| 5.1 模拟软件简介 |
| 5.2 FLAC/FLAC3D求解流程 |
| 5.3 模型的建立 |
| 5.3.1 模型材料参数的选取 |
| 5.3.2 加筋土陡坡计算模型建立 |
| 5.3.3 自然放坡计算模型建立 |
| 5.4 加筋土陡坡结构数值模拟结果分析 |
| 5.4.1 路基竖向位移分布规律 |
| 5.4.2 路基水平位移分布规律 |
| 5.4.3 加筋土陡坡结构稳定性分析 |
| 5.5 路基高度对加筋土陡坡结构影响分析 |
| 5.5.1 路基高度对加筋土陡坡结构竖向位移影响 |
| 5.5.2 路基高度对加筋土陡坡结构水平位移影响 |
| 5.5.3 路基高度对加筋土陡坡结构稳定性影响 |
| 5.6 自然放坡结构数值模拟结果分析 |
| 5.6.1 结构位移分析 |
| 5.6.2 自然放坡结构稳定性分析 |
| 5.7 不同路基结构性能对比分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.1.1 悬臂式挡土墙 |
| 1.1.2 回填料 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统填料下的悬臂式挡土墙试验研究 |
| 1.2.1.1 国内研究现状 |
| 1.2.1.2 国外研究现状 |
| 1.2.2 新型填料回填挡土墙的研究 |
| 1.2.2.1 新型填料回填悬臂式挡土墙 |
| 1.2.2.2 新型填料回填其它型式挡土墙 |
| 1.2.3 挡土墙振动台试验研究 |
| 1.2.3.1 国内研究现状 |
| 1.2.3.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 1.4 本文创新点 |
| 第二章 悬臂式挡土墙振动台试验模型设计 |
| 2.1 仪器设备 |
| 2.1.1 小型振动台 |
| 2.1.2 控制系统 |
| 2.1.3 数据采集系统 |
| 2.1.4 传感器选定 |
| 2.1.5 传感器标定与校准 |
| 2.2 试验模型箱 |
| 2.3 试验回填材料 |
| 2.3.1 试验材料选取 |
| 2.3.2 级配曲线的测定 |
| 2.3.3 物理性质的测定 |
| 2.3.4 回填料相对密实度 |
| 2.4 悬臂挡土墙模型 |
| 2.4.1 相似比设计 |
| 2.4.2 挡土墙设计与制作 |
| 2.5 加载工况 |
| 2.5.1 试验地震波输入 |
| 2.5.2 试验加载工况 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 传统砂回填悬臂式挡土墙的抗震性能试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验模型 |
| 3.3 悬臂式墙体加速度特征 |
| 3.3.1 传统砂回填墙体反应特征 |
| 3.3.2 与土工格栅加筋回填砂挡墙对比 |
| 3.4 悬臂式墙体侧向位移特征 |
| 3.3.1 传统砂回填墙体反应特征 |
| 3.3.2 与土工格栅加筋回填砂挡墙对比 |
| 3.5 传统砂回填料加速度特征 |
| 3.5.1 回填砂加速度反应特征 |
| 3.5.2 与土工格栅加筋挡墙对比 |
| 3.6 传统砂回填料沉降特征 |
| 3.6.1 回填砂沉降特征 |
| 3.6.2 与土工格栅加筋回填砂沉降特征对比 |
| 3.7 传统砂回填悬臂墙壁动土压力特征 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 钢渣回填悬臂式挡土墙的抗震性能试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验模型 |
| 4.3 悬臂式墙体加速度特征 |
| 4.3.1 钢渣回填墙体反应特征 |
| 4.3.2 与传统砂对比 |
| 4.3.3 与土工格栅加筋回填钢渣挡墙对比 |
| 4.4 悬臂式墙体侧向位移特征 |
| 4.4.1 钢渣回填墙体反应特征 |
| 4.4.2 与传统砂比较 |
| 4.4.3 与土工格栅加筋回填砂挡墙对比 |
| 4.5 钢渣回填料加速度特征 |
| 4.5.1 钢渣加速度反应特征 |
| 4.5.2 与传统砂对比 |
| 4.5.3 与土工格栅加筋挡墙对比 |
| 4.6 钢渣回填料沉降特征 |
| 4.6.1 回填钢渣沉降特征 |
| 4.6.2 与传统砂回填沉降对比 |
| 4.6.3 与土工格栅加筋回填钢渣沉降特征对比 |
| 4.7 悬臂墙壁动土压力特征 |
| 4.7.1 钢渣回填悬臂挡墙墙壁动土压力特征 |
| 4.7.2 与传统砂回填悬壁墙壁动土压力对比 |
| 4.8 本章总结 |
| 第五章 橡胶颗粒回填悬臂式挡土墙的抗震性能试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验模型 |
| 5.3 悬臂式墙体加速度特征 |
| 5.3.1 橡胶颗粒回填墙体加速度特征 |
| 5.3.2 与传统砂、钢渣比较 |
| 5.3.3 与土工格栅加筋回填橡胶颗粒挡墙对比 |
| 5.4 悬臂式墙体侧向位移特征 |
| 5.4.1 橡胶颗粒回填墙体反应特征 |
| 5.4.2 与传统砂、钢渣比较 |
| 5.4.3 与土工格栅加筋回填砂挡墙对比 |
| 5.5 橡胶颗粒回填料加速度特征 |
| 5.5.1 橡胶颗粒加速度反应特征 |
| 5.5.2 与传统砂和钢渣相比 |
| 5.5.3 与土工格栅加筋挡墙对比 |
| 5.6 橡胶颗粒回填料沉降特征 |
| 5.6.1 回填橡胶颗粒沉降特征 |
| 5.6.2 与传统砂、钢渣回填沉降对比 |
| 5.6.3 与土工格栅加筋回填橡胶颗粒沉降特征对比 |
| 5.7 悬臂墙壁动土压力特征 |
| 5.7.1 橡胶颗粒回填悬臂墙壁动土压力特征 |
| 5.7.2 与传统砂、钢渣回填悬臂墙壁动土压力对比 |
| 5.8 本章总结 |
| 第六章 新型填料回填悬臂式挡土墙的抗震性能试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验模型 |
| 6.2.1 新型填料配比选择 |
| 6.2.2 试验模型制备 |
| 6.3 悬臂式墙体加速度特征 |
| 6.3.1 新型填料回填墙体加速度特征 |
| 6.3.2 与其他填料对比 |
| 6.3.3 与土工格栅加筋回填橡胶颗粒挡墙对比 |
| 6.4 悬臂式墙体侧向位移特征 |
| 6.4.1 新型填料回填墙体反应特征 |
| 6.4.2 与其他填料比较 |
| 6.4.3 与土工格栅加筋回填砂挡墙对比 |
| 6.5 新型回填料加速度特征 |
| 6.5.1 新型回填料加速度反应特征 |
| 6.5.2 与其他填料对比 |
| 6.5.3 与与土工格栅加筋挡墙相比 |
| 6.5.4 新型回填料沉降特征 |
| 6.5.5 与其他填料对比 |
| 6.5.6 与土工格栅加筋回填橡胶颗粒沉降特征对比 |
| 6.6 悬臂墙壁动土压力特征 |
| 6.6.1 新型填料回填悬臂墙壁动土压力特征 |
| 6.6.2 不同回填料回填悬臂墙壁动土压力对比 |
| 6.7 本章总结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间参加科研项目以及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 加筋土技术的发展历程及研究意义 |
| 1.2 加筋土挡墙的结构形式及工程特性 |
| 1.2.1 加筋土挡墙的结构形式以及工程特性 |
| 1.2.2 加筋土挡墙的优缺点 |
| 1.3 加筋土挡墙研究现状 |
| 1.3.1 加筋土挡墙试验研究 |
| 1.3.2 加筋土挡墙理论研究 |
| 1.3.3 加筋土挡墙动力特性研究 |
| 1.4 研究目标、方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容与方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 加筋土挡墙的加筋机理及破坏形式 |
| 2.1 加筋土挡墙的加筋机理 |
| 2.1.1 摩擦加筋理论 |
| 2.1.2 准黏聚力理论 |
| 2.2 加筋土挡墙的破坏模式 |
| 2.2.1 外部变形破坏 |
| 2.2.2 内部变形破坏 |
| 2.2.3 面板变形破坏 |
| 2.3 加筋土挡墙的破裂面 |
| 本章小结 |
| 第三章 新建成昆铁路德昌西站工程地质条件 |
| 3.1 地理位置及工程概况 |
| 3.1.1 地理位置 |
| 3.1.2 工程概况 |
| 3.2 工程地质条件 |
| 3.2.1 地形地貌 |
| 3.2.2 地层岩性 |
| 3.2.3 地质构造及地震 |
| 3.2.4 水文地质特征 |
| 3.2.5 不良地质 |
| 3.2.6 工程地质条件评价 |
| 第四章 德昌西站加筋土挡墙稳定性理论分析 |
| 4.1 天然工况铁路加筋土挡墙稳定性理论分析 |
| 4.1.1 内部稳定性分析 |
| 4.1.2 外部稳定性分析 |
| 4.2 地震工况铁路加筋土挡墙稳定性分析方法 |
| 4.2.1 外部稳定性分析 |
| 4.2.2 内部稳定性分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 天然工况新成昆铁路加筋土挡墙稳定性数值模拟 |
| 5.1 计算模型 |
| 5.1.1 模型假定 |
| 5.1.2 材料模型与参数 |
| 5.2 天然工况德昌西站加筋土挡墙不同荷载下边界条件及物理参数 |
| 5.2.1 自重应力下模型边界条件 |
| 5.2.2 列车静载下加筋土挡墙边界条件及列车静荷载载入方式 |
| 5.2.3 铁路循环荷载下力学阻尼与铁路动荷载的载入 |
| 5.3 天然工况德昌车站数值模拟结果分析 |
| 5.3.1 墙顶沉降变形 |
| 5.3.2 墙面水平位移 |
| 5.3.3 筋带应力分析 |
| 5.3.4 潜在破裂面位置 |
| 本章小结 |
| 第六章 地震工况新成昆铁路加筋土挡墙稳定性数值模拟 |
| 6.1 边界条件 |
| 6.2 地震波输入 |
| 6.3 地震工况加筋土挡墙数值模拟结果分析 |
| 6.3.1 墙面水平位移 |
| 6.3.2 筋带应力分析 |
| 6.3.3 破裂面位置 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据与研究意义 |
| 1.1.1 选题依据 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 加筋土离心模拟研究现状 |
| 1.2.2 边坡降雨物理模拟试验研究现状 |
| 1.2.3 加筋土边坡数值模拟研究现状 |
| 1.2.4 加筋体物理力学性质研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 场区基本地质条件 |
| 2.1 自然地理条件 |
| 2.1.1 交通条件 |
| 2.1.2 气象水文条件 |
| 2.2 场区工程地质条件 |
| 2.2.1 地层岩性 |
| 2.2.2 区域地质构造及新构造运动和地震 |
| 2.2.3 水文地质条件 |
| 2.2.4 不良地质条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 工程原型基本条件 |
| 3.1 剖面选取 |
| 3.2 基岩与填料物理力学性质 |
| 3.2.1 基岩性质 |
| 3.2.2 填料性质 |
| 3.3 格栅拉伸性能测试 |
| 3.4 筋土界面强度参数与摩擦特性测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 离心模型试验原理与试验设计 |
| 4.1 离心模型试验原理 |
| 4.1.1 发展历史 |
| 4.1.2 基本原理 |
| 4.2 试验准备 |
| 4.2.1 试验设备与仪器 |
| 4.2.2 试验材料 |
| 4.2.3 离心模型试验设计与制作 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 离心模型试验结果分析 |
| 5.1 土压力分布情况 |
| 5.1.1 天然工况下模型土压力分布 |
| 5.1.2 暴雨工况下模型土压力分布 |
| 5.2 孔隙水压力分布情况 |
| 5.2.1 模型A-1’孔压分布 |
| 5.2.2 模型A-2’孔压分布 |
| 5.2.3 模型A-3’孔压分布 |
| 5.2.4 模型B-3’孔压分布 |
| 5.3 格栅应变分布情况 |
| 5.3.1 模型A-1格栅应变分布 |
| 5.3.2 模型A-2格栅应变分布 |
| 5.3.3 模型A-3格栅应变分布 |
| 5.3.4 模型B-3格栅应变分布 |
| 5.4 模型变形情况与试验现象 |
| 5.4.1 激光位移传感器数据分析 |
| 5.4.2 试验过程现象分析 |
| 5.4.3 试验结果模型表面现象分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 加筋填方边坡稳定性的数值模拟研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 软件简介 |
| 6.2.1 PLAXIS软件简介 |
| 6.2.2 Geostudio软件简介 |
| 6.3 加筋边坡稳定性分析原理与方法 |
| 6.4 初始条件与参数设置 |
| 6.4.1 初始条件设置 |
| 6.4.2 材料参数定义 |
| 6.4.3 数值模拟分组 |
| 6.5 计算结果统计与分析 |
| 6.5.1 不同坡度下加筋高填方边坡数值模拟对比分析 |
| 6.5.2 不同填料下加筋高填方边坡数值模拟对比分析 |
| 6.5.3 暴雨工况对加筋高填方边坡数值模拟对比分析 |
| 6.6 天然工况下填料级配与坡度对加筋边坡稳定性影响扩展探究 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 加筋填方边坡稳定性影响因素综合分析研究 |
| 7.1 不同变量对加筋土边坡影响机理分析 |
| 7.1.1 对筋土相互作用影响 |
| 7.1.2 对填料的影响 |
| 7.2 不同变量对稳定性影响规律总结 |
| 7.2.1 不同变量对稳定性系数影响规律 |
| 7.2.2 不同变量对变形与破裂面形态影响规律 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.1.1 土工格栅加筋土挡墙 |
| 1.1.2 废弃钢渣与废旧轮胎 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢渣土工利用研究 |
| 1.2.2 废弃钢渣与其他废弃物混合研究 |
| 1.2.3 废旧轮胎土工利用研究 |
| 1.2.4 土工格栅加筋土研究 |
| 1.2.5 振动台试验研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文创新点 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 试验设备与叠层剪切模型箱 |
| 2.1 小型振动台 |
| 2.2 数据采集系统 |
| 2.3 叠层剪切模型箱 |
| 2.3.1 模型箱研制 |
| 2.3.2 模型箱边界效应分析 |
| 2.4 传感器 |
| 2.4.1 传感器选定 |
| 2.4.2 传感器灵敏度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 格栅加筋挡土墙振动台试验模型设计 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 钢渣 |
| 3.1.2 轮胎颗粒 |
| 3.1.3 砂 |
| 3.2 试验模型设计 |
| 3.2.1 量纲分析与相似比 |
| 3.2.2 挡土墙设计与制作 |
| 3.2.3 回填料的设计与布置 |
| 3.2.4 土工格栅的设计与选定 |
| 3.3 传感器布置 |
| 3.4 试验用波以及加载工况 |
| 3.4.1 加载工况 |
| 3.4.2 试验波处理方法 |
| 3.4.3 加载控制谱 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 废弃钢渣回填土工格栅加筋土挡墙的抗震性能试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验研究目标 |
| 4.3 试验模型 |
| 4.4 墙体加速度反应特征 |
| 4.4.1 钢渣试验墙体反应特征 |
| 4.4.2 钢渣、细砂试验墙体反应对比 |
| 4.5 墙体变形反应特征 |
| 4.5.1 钢渣试验墙体变形反应特征 |
| 4.5.2 钢渣、细砂试验墙体变形反应对比 |
| 4.6 回填料加速度反应特征 |
| 4.6.1 钢渣填料加速度反应特征 |
| 4.6.2 钢渣、细砂填料加速度反应对比 |
| 4.7 回填料沉降反应特征 |
| 4.7.1 钢渣填料沉降反应特征 |
| 4.7.2 钢渣、细砂填料沉降反应对比 |
| 4.8 土工格栅应变反应特征 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 橡胶颗粒回填土工格栅加筋土挡墙的抗震性能试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验研究目标 |
| 5.3 试验模型 |
| 5.4 墙体加速度反应特征 |
| 5.4.1 试验墙体加速度反应特征 |
| 5.4.2 与钢渣和传统细砂反应特征比较 |
| 5.5 墙体变形反应特征 |
| 5.5.1 试验墙体变形反应特征 |
| 5.5.2 与钢渣和传统细砂反应特征比较 |
| 5.6 回填料加速度反应特征 |
| 5.6.1 试验回填料加速度反应特征 |
| 5.6.2 与钢渣和传统细砂回填的加速度反应特征比较 |
| 5.7 回填料沉降反应特征 |
| 5.7.1 橡胶颗粒模型填料沉降反应特征 |
| 5.7.2 与钢渣和传统细砂回填表面沉降比较 |
| 5.8 土工格栅应变反应特征 |
| 5.8.1 土工格栅应变特征 |
| 5.8.2 与钢渣和传统细砂反应特征比较 |
| 5.9 综合比较与探讨 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 新型填料回填土工格栅加筋土挡墙抗震特性试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验研究目标 |
| 6.3 试验模型 |
| 6.3.1 新型填料配比选择 |
| 6.3.2 模型制备 |
| 6.4 墙体加速度反应特征 |
| 6.4.1 试验墙体反应特征 |
| 6.4.2 与其它填料对比 |
| 6.5 墙体变形反应特征 |
| 6.5.1 试验墙体变形反应特征 |
| 6.5.2 与其它填料对比 |
| 6.6 回填料加速度反应特征 |
| 6.6.1 试验回填料加速度反应特征 |
| 6.6.2 与其它填料对比 |
| 6.7 回填料沉降反应特征 |
| 6.7.1 试验回填料沉降特征 |
| 6.7.2 与其它填料对比 |
| 6.8 土工格栅应变反应特征 |
| 6.8.1 试验格栅反应特征 |
| 6.8.2 与其它填料对比 |
| 6.9 综合比较与探讨 |
| 6.10 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间参加科研项目以及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 加筋土结构室内模型试验研究现状 |
| 1.2.2 加筋土结构动力学研究现状 |
| 1.2.3 加筋土结构筋土界面特性试验研究现状 |
| 1.2.4 加筋土复合材料应力应变关系研究现状 |
| 1.3 当前研究中存在的主要问题 |
| 1.4 本文的研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 运营期公路加筋土路基的变形破坏作用因素 |
| 2.1 加筋土结构的加筋原理 |
| 2.1.1 摩擦加筋原理 |
| 2.1.2 似粘聚力原理 |
| 2.2 加筋土路基的变形破坏类型及作用因素分析 |
| 2.2.1 加筋土路基的整体破坏模式及其作用因素 |
| 2.2.2 加筋土路基的局部破坏模式及其作用因素 |
| 2.2.3 加筋土路基的变形积累模式及其作用因素 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 静载对加筋土路基影响的模型试验研究 |
| 3.1 填料与加筋材料的基本试验 |
| 3.1.1 填料的基本物理性质试验 |
| 3.1.2 加筋材料的基本物理性质试验 |
| 3.2 模型相似常数的确定 |
| 3.2.1 原型与模型的基本微分方程 |
| 3.2.2 相似常数的定义 |
| 3.2.3 联立求解 |
| 3.2.4 相似关系确定 |
| 3.3 试验方案 |
| 3.3.1 材料选择 |
| 3.3.2 模型路基的压实填筑 |
| 3.3.3 监测系统 |
| 3.3.4 加载方案及数据采集 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 水平变形分布规律 |
| 3.4.2 竖向沉降分布规律 |
| 3.4.3 垂直土压力分布规律 |
| 3.4.4 水平土压力分布规律 |
| 3.4.5 土工格栅应变分布规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 车辆荷载对加筋土路基影响的动力学研究 |
| 4.1 车辆荷载对加筋土变形影响的动三轴试验 |
| 4.1.1 仪器简介 |
| 4.1.2 试验方案 |
| 4.1.3 试样制备 |
| 4.1.4 试验结果分析 |
| 4.2 车辆动荷载对加筋土路基变形影响的实例分析 |
| 4.2.1 有限元分析软件ABAQUS介绍与选择依据 |
| 4.2.2 建立路基模型 |
| 4.2.3 车辆荷载的确定 |
| 4.2.4 模拟结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 填料含水率上升对筋土界面特性影响的试验研究 |
| 5.1 试验方案与过程 |
| 5.1.1 试样制备 |
| 5.1.2 试验过程与数据采集 |
| 5.2 试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 考虑时间因素的加筋复合材料应力-应变关系 |
| 6.1 自洽理论 |
| 6.2 加筋材料与填料微观应变比例关系的确定 |
| 6.2.1 基本假定 |
| 6.2.2 公式推导 |
| 6.3 加筋材料的三参数标准线性固体模型及参数确定 |
| 6.4 加筋复合材料应力-应变关系推导 |
| 6.4.1 基本假定 |
| 6.4.2 公式推导 |
| 6.5 实例分析 |
| 6.5.1 分析采用的加筋复合单元 |
| 6.5.2 加筋复合单元水平应变与时间的关系 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 进一步研究工作的建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 加筋土的概念和作用 |
| 1.3 加筋土挡墙国内外研究现状 |
| 1.3.1 筋—土界面特性试验 |
| 1.3.2 室内模型试验和现场试验 |
| 1.3.3 数值模拟 |
| 1.4 加筋土挡墙设计方法国内外研究现状 |
| 1.4.1 美国FHWA方法简介 |
| 1.4.2 德国DIBt法简介 |
| 1.4.3 英国BS8006方法简介 |
| 1.5 本课题的研究方法和内容 |
| 第2章 各国加筋土挡墙设计方法对比分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 设计原则 |
| 2.3 设计验算 |
| 2.3.1 工程概况及设计参数 |
| 2.3.2 中国规范加筋土挡墙设计验算 |
| 2.3.3 美国规范加筋土挡墙设计验算 |
| 2.3.4 英国规范加筋挡土墙设计验算 |
| 2.4 对比分析 |
| 2.4.1 土压力计算 |
| 2.4.2 筋材强度验算 |
| 2.4.3 筋材抗拔稳定性分析 |
| 2.4.4 水平抗滑移稳定性验算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 加筋土挡墙静载模型实验及力学性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 实验材料 |
| 3.2.3 试验模型原型 |
| 3.2.4 试验加载方案及工况 |
| 3.2.5 数据测量与采集 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 加筋挡墙的极限承载力 |
| 3.3.2 竖向土压力分析 |
| 3.3.3 墙面水平变形 |
| 3.3.4 墙顶竖向变形 |
| 3.3.5 筋材应变规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 加筋土挡墙数值模拟研究及数据对比分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 PLAXIS软件介绍[69] |
| 4.3 材料模型理论介绍 |
| 4.3.1 土体性状模拟 |
| 4.3.2 筋材模拟 |
| 4.3.3 界面模拟 |
| 4.4 模型建立 |
| 4.4.1 计算假定 |
| 4.4.2 材料参数选择及荷载施加方式 |
| 4.4.3 边界条件及网格划分 |
| 4.5 数值模拟结果与实验结果对比分析 |
| 4.5.1 竖向土压力分析 |
| 4.5.2 墙面水平变形分析 |
| 4.5.3 墙顶竖向变形分析 |
| 4.5.4 筋材应变规律分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目 |