收藏本站
《重庆交通大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

格栅加筋土挡墙弹粘塑性动力有限元分析

李勤民  
【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。尽管如此,目前关于土工加筋结构的工作机理尚未得到清楚的认识,设计理论与方法还远远落后于工程实践,缺乏严密的分析理论与计算方法。另外,作为高分子聚合物的合成材料,各种土工合成材料在一定的环境温度条件下和在拉力的长期作用下往往表现出比较明显的蠕变特性粘性效应。然而考虑加筋材料的蠕变特性,土工加筋结构的长期变形特性及其工作机理更缺乏系统而深入的探讨。 因此,本文以格栅加筋土挡墙这种结构作为研究对象,通过复合材料理论中的自洽理论,把格栅和一定厚度的土体视为复合材料,不考虑土工格栅与土体的相互滑移,从而也解决了筋材无厚度问题,这样对加筋土数值计算带来方便。通过这种复合材料的方法,可以把格栅的蠕变特性通过转化为筋土复合材料弹粘塑性问题来进行分析。 本文在分析加筋土挡墙国内外研究动态所取得的研究成果的基础上,采用理论分析和数值模拟方法,开展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: (1)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;对加筋土挡墙破坏模式进行了分析;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 (2)通过对材料的流变理论介绍,对土和土工格栅的流变本构方程及力学模型中常用的线性粘弹塑性模型理论进行讨论,并对土和土工格栅的粘弹性、粘塑性以及粘弹塑性三种非线性流变特性进行分析,进而对土和土工格栅非线性蠕变变形的类型进行说明,最后讨论流变问题求解方法。 (3)分析讨论了土体弹塑性本构模型;基于不同屈服准则,推导了用于数值分析的土体弹塑性本构矩阵。根据格栅加筋土挡墙的结构特点引入了“应变相容”的基本概念,作为格栅加筋土挡墙强度分析中筋-土相互作用的模型和基础;然后基于复合材料理论和自洽方法导出了筋土复合材料的弹性矩阵;最后分析了筋土复合材料变形和破坏过程,推导了能同时适用于筋土复合材料变形和破坏过程的前三个阶段的屈服准则。 (4)根据土体及筋土复合材料本构模型,编制了适用于平面问题和轴对称问题的弹塑性有限元动力数值分析程序,对台阶式加筋土挡墙进行了分析。数值分析全面地反映了加筋土挡墙的位移、应力、筋带拉力及塑性区的分布和变化规律,结果吻合较好,证明了本文数值分析方法的正确性和可靠性。 (5)通过对土工格栅和土蠕变本构关系的分析,基于第四章介绍的复合材料理论,推导出加筋土的蠕变本构关系,并且采用增量-迭代法来解决加筋土的二维流变问题。采用ABAQUS有限元软件来求解考虑土工格栅蠕变特性的筋土挡墙的位移、应力、筋带拉力及塑性区的分布和变化规律,最后和没有考虑土工格栅蠕变特性的数值计算作对比。通过计算表明筋材的蠕变影响在工程中不能忽略的。
【学位授予单位】:重庆交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU476.4

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄向京;双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙设计理论与试验研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王祺;西南某机场加筋土填方边坡稳定性分析[D];成都理工大学;2011年
2 李雪景;地震作用下加筋土挡墙稳定性分析[D];重庆交通大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石名磊,姚代禄;加筋土支挡结构数值分析研究[J];重庆交通学院学报;1994年04期
2 介玉新,李广信,郑继勤;纤维加筋土计算的新方法[J];工程力学;1999年03期
3 李澄宙;地震作用下加筋土挡土墙的有限元分析[J];广东土木与建筑;2001年09期
4 武胜兵,武志兵;公路加筋土挡土墙设计方法[J];公路;2003年11期
5 时钟伦;;回顾我国加筋土挡墙的发展概况[J];路基工程;1991年02期
6 杨果林;现代加筋土技术应用与研究进展[J];力学与实践;2002年01期
7 胡小明,雷胜友;双面加筋土高挡墙的离心模型试验研究[J];四川大学学报(工程科学版);2002年04期
8 陈慧远;摩擦接触单元及其分析方法[J];水利学报;1985年04期
9 卢廷浩,鲍伏波;接触面薄层单元耦合本构模型[J];水利学报;2000年02期
10 张兴强,邓卫东,陈文金,闫澍旺;动载作用下土工格栅加筋土计算模型的研究[J];水利学报;2001年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 贺丽;塑料土工格栅加筋土挡土墙的应用研究[D];昆明理工大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 景健;加筋土挡土墙结构及设计中应注意的问题[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 任新见,江克斌,张光明;结构优化的APDL语言面向对象程序设计[J];四川建筑科学研究;2003年01期
4 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
5 何廷全,何昌荣,余建华;单级超高复合加筋土挡墙的原型观测[J];四川建筑科学研究;2003年02期
6 刘兴远,林文修,张琦彬,邓安福;挑梁下纵横墙墙体荷载分布规律的ANSYS分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
7 任国亮,赵远翔,何英明;厂房框架模型空间作用试验研究与ANSYS建模分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
8 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期
9 王文达,朱彦鹏,史艳莉;横向受力弹性中长桩及特长桩的差分法求解[J];四川建筑科学研究;2004年03期
10 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张志毅;孟海利;杨年华;薛里;;爆炸加固软土地基机理的试验研究[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
2 冯金龙;沈新普;刘应华;;混凝土塑性损伤ABAQUS用户子程序开发[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
3 曹鹏;冯德成;沈新普;;汽车碰撞防护栏行为有限元分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
4 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
5 陈颖智;周锋;童乐为;申屠团兵;陈永兵;;铸钢圆管混凝土分叉柱节点性能数值分析[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
6 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
7 明宇;蔡新;郭兴文;;面板堆石坝静动力分析研究概述[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 邹德高;徐斌;孔宪京;刘京茂;周扬;;基于广义塑性模型的高面板堆石坝静、动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 王伟;卢廷浩;王旭东;;土与水工结构接触面模型研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
2 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
3 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 柳飞;模型试验中地基材料粒径与基础尺寸效应研究[D];中国海洋大学;2010年
8 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
9 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
10 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
4 解立波;浅埋暗挖隧道桩基托换技术可靠性分析[D];山东科技大学;2010年
5 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
6 陈云娟;类岩石材料蠕变本构试验研究及基于FLAC~(3D)实现[D];山东科技大学;2010年
7 张仰强;石膏蠕变特性及矿房矿柱长期稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
8 刘心广;济二煤矿深部巷道支护技术及应用研究[D];山东科技大学;2010年
9 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
10 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗书学,陈禄生,吴西良;动力作用下加筋土挡墙的试验研究和有限元分析[J];四川建筑科学研究;1995年02期
2 龚壁卫;非饱和击实膨胀土总应力强度探讨[J];长江科学院院报;1998年03期
3 杨锡武,徐积江,王多银;加筋高路堤陡边坡在渝长公路上的应用[J];重庆交通学院学报;2000年04期
4 石名磊,邓学钧,刘松玉;土工合成材料在加筋土技术中的应用[J];重庆交通学院学报;2002年02期
5 蒲春平;汪承志;周世良;;台阶式格栅加筋挡墙现场试验研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2007年04期
6 蒋鑫;凌建明;邱延峻;;加筋土路基稳定性分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2007年05期
7 王永和;李宁军;;加筋土挡墙试验研究[J];长沙铁道学院学报;1989年04期
8 许岩,杨果林,吴永照;加筋膨胀土挡墙模型试验研究[J];铁道科学与工程学报;2005年04期
9 王家鼎;谢婉丽;骆凤涛;;高填方加筋黄土路堤稳定性的有限元分析[J];地理科学;2007年02期
10 缪林昌,殷宗泽,刘松玉;非饱和膨胀土强度特性的常规三轴试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 高江平;网状加筋挡墙结构的设计理论与方法研究[D];长安大学;2001年
2 杨果林;加筋土挡土结构动力特性研究[D];中南大学;2001年
3 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
4 贺会团;加筋挡土墙关键技术研究[D];南京水利科学研究院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张宁;荔波机场高填方边坡稳定性研究[D];四川大学;2003年
2 李敬梅;地震作用下坝基土体液化的判别及有限元分析[D];天津大学;2004年
3 熊乾;土工加筋结构边坡稳定的应用与研究[D];天津大学;2004年
4 龚羊庆;加筋土结构本构模型研究[D];昆明理工大学;2005年
5 王佳运;基于ANSYS加筋土挡墙有限元分析[D];长安大学;2005年
6 杨正权;加筋土挡墙的稳定性分析研究[D];大连理工大学;2006年
7 刘军;土工格栅加筋挡土墙数值模拟及特性研究[D];河海大学;2006年
8 蒋建清;加筋土挡墙动力有限元分析与地震反应分析方法研究[D];湖南大学;2006年
9 周睿博;砂土静态液化本构模型及参数确定[D];大连理工大学;2006年
10 张月梅;用有限元强度折减法分析加筋土结构的稳定性[D];昆明理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 黄向京;许桂林;彭立;;加筋格宾组合式挡墙破裂面及承载力特性[J];中国公路学报;2011年06期
2 刘泽;杨果林;申超;徐健楠;;绿色加筋格宾挡墙现场试验研究[J];中南大学学报(自然科学版);2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱春华;公路高填方边坡格宾体系加固技术应用研究[D];中国地质大学(北京);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 谢耿;双绞合钢丝网加筋新老路面结合部应用技术研究[D];长沙理工大学;2011年
2 陈志安;路基工程地震稳定性分析及优化措施研究[D];西南交通大学;2011年
3 申超;高速公路柔性生态加筋土挡墙现场监测与设计方法研究[D];中南大学;2012年
4 黄磊;山区高填方地基强夯试验及加筋土挡墙工作性能研究[D];浙江大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周世良,胡晓,王江;无限元在岩土工程数值分析中的应用[J];重庆交通学院学报;2004年S1期
2 石名磊,姚代禄;加筋土支挡结构数值分析研究[J];重庆交通学院学报;1994年04期
3 李锡夔;多孔介质中非线性耦合问题的数值方法[J];大连理工大学学报;1999年02期
4 栾茂田,鵜飼惠三;关于岩土工程研究中若干基本力学问题的思考[J];大连理工大学学报;1999年02期
5 张洪武;多孔介质动力应变局部化分析的梯度塑性模型[J];大连理工大学学报;1998年05期
6 周世良,何光春,王多垠,刘明维;澜沧江高变幅水位码头结构型式和装卸工艺[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年12期
7 徐少曼;堤坝下软基土工织物加筋机理分析[J];福州大学学报(自然科学版);1996年05期
8 周世良,王学军,胡晓;加筋土挡墙工程中粘性土填料的应用[J];港工技术;2003年02期
9 李国祥,刘丽萍;影响加筋土补强机理主要因素的试验研究与分析[J];工程勘察;2000年05期
10 介玉新,李广信,郑继勤;纤维加筋土计算的新方法[J];工程力学;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈伟章;;西红门立交桥路堤加筋土挡墙[J];市政技术;1985年02期
2 张克文;徐忠坤;;浅谈加筋土挡墙的设计[J];山东交通科技;1990年04期
3 林彤;超高加筋土挡墙的离心模型试验及其在三峡库区移民工程中的应用研究[J];岩石力学与工程学报;2001年05期
4 时钟伦;;加筋土挡墙施工要点[J];路基工程;1985年04期
5 郑培成;李杰;张凌;;加筋土挡墙内部作用力测试分析[J];华东公路;1991年06期
6 R.C.Sonpal ,王小军;粘性土中的加筋土挡墙[J];路基工程;1996年02期
7 陆魁祥;论“软弱地基上的加筋土挡墙”[J];路基工程;1998年02期
8 李榕康;加筋土挡墙中的倾斜板条筋[J];江苏煤炭;1981年Z1期
9 陈玉良,姚于俊,杨国忠;宁镇公路南京段加筋土挡墙破坏的综合整治[J];华东公路;1994年04期
10 侯兆霞,杨志诚;加筋土挡墙外荷影响规律及板厚确定[J];路基工程;1995年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙喆;敖宏;;预应力锚索技术在加固铁路加筋土挡墙中的应用[A];第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集[C];2011年
2 王艳玲;;某加筋土挡墙位移监测分析[A];第十届全国青年岩石力学与工程学术大会论文集[C];2009年
3 戚炜;王勇智;赵星民;;台阶式加筋土挡墙的原型试验研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2010年
4 左虎;占学道;许福丁;;新型格宾结构在潘口工程中的应用[A];全国水电技术专刊[C];2009年
5 杨长卫;张建经;司长亮;赵岑;;微元法分析地震作用下加筋土挡墙的主动破裂角[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
6 张莲花;杨艳;;西南某机场高填方段多级加筋土挡墙的稳定性评价[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
7 王荣娣;周继凯;;土工格栅加筋土挡墙在重载铁路路基中的应用设计[A];2004水利水电地基与基础工程技术——中国水利学会地基与基础工程专业委员会2004年学术会议论文集[C];2004年
8 ;固化土与加筋土挡墙新技术在水利工程中的应用[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
9 黄广军;杨灿文;;基于边界积分原理的加筋土设计方法[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
10 高拥民;汪凌志;;粘性土填料加筋土挡墙计算与设计[A];中国土木工程学会市政工程专业委员会第一次城市桥梁学术会议论文集[C];1987年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 皇甫振明 李红桢;十五局集团五公司今朝终圆廿载国优梦[N];中国铁道建筑报;2004年
2 赵新民冯洁;科技创新,铜川公路局的金字招牌[N];铜川日报;2007年
3 文顺 秦明南;新产品[N];中国乡镇企业报;2000年
4 杨厚龙;实力塑品牌 盘龙通滇池[N];中国企业报;2002年
5 本报记者 贾芳 通讯员 石向东 刘进 邸进;节约环保 高速公路建设融入新理念[N];河北经济日报;2011年
6 张兰忠 任宏科;鏖战西宁西站[N];中国铁道建筑报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 刘泽;生态型加筋土挡墙动静力学特性试验研究与数值分析[D];中南大学;2012年
2 黄向京;双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙设计理论与试验研究[D];中南大学;2010年
3 周淮;静载下H-V加筋土挡墙的作用机理及稳定性研究[D];上海大学;2011年
4 陈华;土工格栅加筋土挡墙力学特性试验研究[D];中国铁道科学研究院;2011年
5 贺会团;加筋挡土墙关键技术研究[D];南京水利科学研究院;2007年
6 李昀;格宾加筋挡土墙动力特性试验研究及数值分析[D];中南大学;2010年
7 蒋建清;红砂岩粗粒土加筋挡墙力学机理和地震稳定性研究[D];中南大学;2010年
8 文畅平;多级支挡结构与边坡系统地震动力特性及抗震研究[D];中南大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毕东涛;加筋土挡墙静动力稳定性研究[D];兰州理工大学;2011年
2 万瑜;加筋土挡墙有限元受力分析[D];华南理工大学;2012年
3 郭强;加筋土挡墙的工程特性及设计方法研究[D];石家庄铁道大学;2012年
4 赵亮;高加筋土挡墙的试验及数值分析研究[D];长江科学院;2013年
5 张蕾;加筋土挡墙现场试验与数值模拟[D];浙江大学;2013年
6 李雪景;地震作用下加筋土挡墙稳定性分析[D];重庆交通大学;2011年
7 蔡白洁;加筋土支挡结构的地震反应分析[D];兰州交通大学;2013年
8 翟正娟;基于最大熵原理的加筋土挡墙可靠性分析[D];重庆交通大学;2012年
9 杨波;加筋土挡墙抗震性能的数值分析研究[D];重庆交通大学;2012年
10 申超;高速公路柔性生态加筋土挡墙现场监测与设计方法研究[D];中南大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026