靜動荷載作用下高速鐵路土工格柵加筋土擋墻結構行為研究.pdf

1、高速鐵路加筋土擋墻在其自重和軌道系統(tǒng)靜力荷載以及列車行車動力荷載作用下內力和形態(tài)都會發(fā)生變化。為了了解和掌握高速鐵路土工格柵加筋土擋墻在靜動荷載作用下應力和變形的分布規(guī)律及其形成原因，本文以青榮城際鐵路實體項目為依托，對高速鐵路靜動力荷載作用下加筋土擋墻的結構行為及其演化過程、影響加筋土擋墻的關鍵因素、加筋土擋墻的豎向沉降與水平位移的理論算法等方面進行了系統(tǒng)的研究。
　　基于有限元數(shù)值分析，分析了影響加筋土擋墻變形和安全系數(shù)分布規(guī)

2、律的各種因素，在綜合考慮加筋土擋墻強度、變形和內外部穩(wěn)定性的情況下，提出了荷載條件、筋材豎向間距、筋材長度和筋土界面摩擦系數(shù)是影響結構變形與安全系數(shù)的主要控制因素。
　　采用數(shù)值解析方法推導出了考慮筋土相對位移的加筋土復合材料的水平及豎向復合彈性模量和剪切模量。針對加筋土擋墻墻面水平位移，首先基于考慮非相關聯(lián)流動法則的滑移線場理論，提出了筋材伸長變形的計算方法;然后在加筋土擋墻墻體彎剪變形的計算中引入加筋土復合模量，從而將筋土相對

3、位移的影響考慮在內，簡化了水平位移的計算;最后基于懸臂梁撓度計算理論，推導出了墻頂局部荷載作用下墻面的水平位移計算方法。針對加筋土擋墻墻頂沉降的計算，首先采用引入加筋土復合模量的分層總和法計算擋墻的固結沉降;然后利用已經(jīng)得到的水平位移計算公式對墻高進行積分，進而推導出無外荷載作用時墻體水平位移引起的沉降的計算方法;最后闡述了基于上述積分的方法或懸臂梁撓度計算理論對墻頂局部荷載作用下?lián)鯄Τ两涤嬎愕姆椒ā?br>　　通過室內模型試驗、數(shù)值模

4、擬和現(xiàn)場試驗相結合的方法，揭示了包裹式和模塊式加筋土擋墻在靜載和循環(huán)荷載作用下應力和變形的分布規(guī)律及演化過程。結果顯示:靜動態(tài)豎向和水平土壓力沿筋長呈非線性分布，最大值位于筋材中部（無外荷載作用）或加載位置附近（有外荷載作用）土體中;附加應力擴散角位于50°～70°之間;實測潛在破裂面出現(xiàn)位置比“0.3H”法預測位置距墻面更遠，卻和與水平面呈45°+ψ/2（Ψ為填料剪脹角）夾角的平面比較接近;加筋土擋墻中動土壓力的衰減比非加筋土擋墻更快