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《重庆大学》 2005年
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格栅加筋土挡墙结构特性及破坏机理研究

周世良  
【摘要】: 加筋土挡墙是由面板、填料、筋材等组成的复合结构,近年来已广泛应用于公路、水运、水利、铁路等各类土建工程的支挡结构中,取得了极为广泛的经济效益、社会效益和环境效益。对于加筋土挡墙结构特性和破坏机理的研究,各组成成分各自的工程力学特性以及它们在不同工况下的相互作用特征研究是关键。尽管各国工程界和学术界不断通过各种手段,开展了大量的研究工作,但这些关键问题远没有被研究清楚,有的甚至还十分模糊。 加筋土挡墙传统的分析方法建立在加筋土体极限平衡理论基础上,无法将结构的强度和变形统一考虑,无法计算面板位移和填土沉降等。70年代后期才开始的加筋土结构有限元分析将结构变形协调与力的平衡结合起来,使某些复杂的性质及过程的模拟成为可能,但至今为止加筋土挡墙结构特性的数值分析研究仍处于初期阶段,如考虑动力荷载作用较少,一般都不考虑水的作用,或仅将水作为一种外部荷载以静止水压力的形式作用在结构上。由于理论上的缺陷,在目前的加筋土挡墙结构设计中,同样没有考虑动荷载及水与筋土复合体的相互作用,使加筋土挡墙在工程应用中出现种种问题,如变形过大,甚至破坏。工程中的土体通常以饱和或非饱和状态存在,是固-液-气多相复合体,是一种典型的多孔介质。土体颗粒组成的孔隙结构构成可变形骨架,以变形为其运动学特征;流体充满互相连通的孔隙,以流动为特征。因此,实际的岩土工程问题都是典型的流固耦合问题。然而将土体视为多孔介质,利用混合物理论、多场耦合理论对加筋土挡墙的结构特性及破坏机理的研究到目前为止尚未开展,这必然会影响加筋土理论的进一步发展和加筋土技术的推广应用。 本文在分析加筋土挡墙国内外研究动态及两相多孔介质流固耦合作用分析中所取得的研究成果的基础上,采用理论分析、现场试验、模型试验和数值模拟方法,开展台阶式格栅加筋土挡墙结构特性和破坏机理研究。论文的主要工作和结论如下: ⑴对加筋土理论研究中普遍关心的筋—土相互作用机制和加筋土的分析理论等问题的研究成果进行了回顾;对加筋土挡墙结构稳定性分析的主要内容及主要的分析方法进行了分析比较;根据土工格栅加筋土挡墙的结构特点,对其进行了强度特性分析,提出了土工格栅不仅可以提高加筋土体的内聚力而且可以增大其内摩擦角的重要概念,在此基础上进行了理论分析和推导,得到了土工格栅加筋土挡墙拉断破坏和粘着破坏时的承载力。 ⑵阐明了影响加筋土挡墙结构特性的主要因素。分析讨论了土体的变形特性
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU476.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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1 周世良;格栅加筋土挡墙结构特性及破坏机理研究[D];重庆大学;2005年
2 王戍平;破碎围岩隧道的模拟试验研究[D];浙江大学;2004年
3 单炜;异形截面斜拉桥索塔锚固区节段受力性能研究[D];东北林业大学;2005年
4 吴文清;波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究[D];东南大学;2002年
5 卢海林;预应力混凝土曲线箱型梁剪力滞效应理论分析与试验研究[D];天津大学;2007年
6 王培生;全回转推进器的水动力性能研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 郑筱彦;压力分散型锚索加固边坡效应研究[D];武汉理工大学;2009年
8 朱彤;结构动力模型相似问题及结构动力试验技术研究[D];大连理工大学;2004年
9 朱晗迓;破碎岩质边坡锚固技术研究[D];浙江大学;2005年
10 张志平;广义切线模量理论及其应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟勇;大型上承式桁架拱渡槽的模型试验及三维有限元分析[D];武汉大学;2005年
2 刘海燕;隧道开挖对地面建筑结构的影响研究[D];安徽理工大学;2005年
3 何立明;桩—土—承台非线性共同作用模型试验与数值分析[D];南京工业大学;2004年
4 苏红星;管式加热炉旋流场燃烧节能新技术研究与工业应用[D];华中科技大学;2005年
5 朱小军;长短桩组合桩基础模型试验及承载性能研究[D];同济大学;2006年
6 胡杰;青铜峡水电站尾水管中墩改造结构模型试验与计算研究[D];天津大学;2004年
7 熊刚;独塔无背索斜拉桥主梁受载性能研究[D];天津大学;2005年
8 刘刚;透水框架体水流特性及护岸应用试验研究[D];河海大学;2006年
9 魏龙海;三维离散单元法及其在城市管道工程中的应用[D];西南交通大学;2005年
10 甘平;无粘结部分预应力混凝土梁在铁路桥梁上的应用研究初探[D];西南交通大学;2006年
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