文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

介绍土工格室这种新型材料,并比较土工格室和土工格栅及土工布的加筋机理,前者是三维的,而土工格栅和土工布是二维的(平面的),所以土工格室具有一定抗弯性,能分散上部结构的竖向应力。

本文主要通过对格室片材拉伸以及焊缝处剪切试验,对土上格室加筋地基结构性能的究,证明了格事片材焊缝处剪切强度与片材本身强度相差无几,但撕裂强度远小于其片材强度.因此,焊缝处撕裂强度为控制土工格室能否发挥其性能的主要指标,应当保证撕裂强度在满足范围之内.

在土工格室处理软土路基加固机制研究的基础上,针对土工格室加筋体的受力变形特点,将格室体视为置放于winkler地基上的连续长梁,基于传统的弹性地基梁理论,建立考虑水平摩阻力影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程,并给出其幂级数解答,从而得到了土工格室加筋体在集中荷载作用下的变形计算方法,为土工格室加固处理后的软土路基沉降计算提供了依据。理论与试验结果对比分析表明,在格室体变形分析中不计水平摩阻力的影响将夸大格室体在荷载作用下的竖向变形,计入水平摩阻力影响后理论与实测曲线吻合更好。

介绍了土工格室的概念,阐述了土工格室在加固软土地基、路堤边坡防护、挡土墙及其江湖围堰、沙漠地区筑路、处理桥头跳车等方面的应用情况,并分别给出了应用实例加以论证,应用效果良好。

在线弹性范围内,根据均匀化理论,结合有限元方法预测了土工格室加筋层等效弹性模量.通过将不同的方法计算出的弹性模量与复合地基试验资料对比,证实了采用均匀化理论分析土工格室的弹性模量是可行的.

1.名词概念: 土工格室： 土工格室是目前国内外较为流行的一种新型的高强度土工合成材料，它是由强化的hdpe 片材料，经高强力焊接而形成的一种三维网状格室结构。具有伸缩自如，运输可缩叠，施工 时可张拉成网状，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制和大刚度的 结构体。具有材质轻、耐磨损，化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱等特性。由于它较高的 侧向限制和防滑，防变形、有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用，目前被广泛地用于： 垫层、稳固铁路路基、稳固公路软地基处理、管道及下水道的支撑结构、防止滑坡及受载重 力的混合式挡墙、沙漠、海滩和河床、河岸的治理等。 土工格栅： 土工格栅是由用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具 有一定高度的三维立体网格屏栅。具有强度大、承载力强、变形小、蠕变小、耐腐蚀、、摩 擦系数大、寿命长、施工方

橡胶砂作为轻质耗能填料在土木工程中应用越来越广泛,土工格室加筋可提高橡胶砂的抗剪强度和整体稳定性.针对关于橡胶砂或加筋橡胶砂动力特性的认知缺乏的现状,通过大尺寸循环单剪试验研究了橡胶砂分别在有无土工格室加筋情况下在水平循环荷载作用下的滞回特性.获得了加筋和非加筋橡胶砂的滞回曲线、动剪模量曲线和阻尼比曲线,并应用stokeo-darendeli模型对橡胶砂动力特性进行拟合,得到了加筋和非加筋橡胶砂的动力特性参数.基于对比分析,揭示了土工格室对橡胶砂动力特性影响的规律与机理.试验结果表明:①土工格室加筋能限制橡胶砂中剪切带的发展,使得橡胶砂在大应变下的滞回曲线反s形特征减弱、阻尼比增大;②由于网兜效应引起颗粒接触法向应力增大,土工格室加筋使橡胶砂动剪模量增大,且随着橡胶含量的增高而增大愈明显;③土工格室的加入降低了循环加载次数对橡胶砂动力特性的影响,并使得橡胶砂最大动剪模量随橡胶含量和竖向压力变化的速率减小.给出的土工格室加筋对橡胶砂动力特性影响的定量分析结果,可为后续研究和工程应用提供参考.

为了解土工格室加筋新老路基拼接段的效果以降低差异沉降,应用有限元程序建立了计算模型,分析了土工格室铺设层位、模量、高度和铺设宽度对新老路基拼接段差异沉降的影响。结果表明,加筋位置越靠近路基底部,降低路基差异沉降的效果越明显;加筋层数多比加筋层数少效果明显,加筋1层、3层时比不加筋时最大差异沉降分别降低了4.7%和8.4%;土工格室的模量越大、高度越大,降低路基沉降效果越明显;对于文中试验段,土工格室铺设宽度为8.5m时效果最佳。

应用marc软件,通过模拟土工格室生态挡墙墙体、加筋层与填土的相互作用,对生态挡墙墙背的位移和应力性状进行分析,并结合实体工程进行墙背侧向土压力测试。结果表明:土工格室生态挡墙在外荷载的作用下,除了刚体位移之外,还会发生挠曲变形,具有柔性支挡结构的特点;墙背侧向土压力随着距墙顶距离的增大而增大;数值计算与现场测试得到的墙背侧向土压力变化规律一致,表明本文采用的数值模型是合理的。

传统的圆弧条分法未能充分考虑加筋材料对于软基稳定性的影响,其计算结果偏于保守.通过对土工格室+碎石垫层处理的软弱路基和一般加筋软弱路基的加固机理以及破坏模式的比较分析,提出采用极限承载力概念的滑块平衡分析法对加筋路基的稳定性进行分析.其工程实例计算结果表明,该方法更符合土工格室+碎石垫层处理的软弱路基的真实可能破坏机理,是一种合理简便的方法

运用摩擦动员理论对有限元计算结果进行分析,结合试验和实体工程观测资料的对比,研究土工网格加筋土体的垂直应力、水平应力、剪应力的变化规律以及对路堤沉降和整体稳定性的影响.分析结果表明:加筋使土体内部的应力重新分布,垂直应力和水平应力减小,剪应力增大,摩擦动员率提高,抗剪强度有效发挥,加筋土体的受力状态得到明显改善;加筋后,路堤沉降和侧向位移减小,其整体稳定性、承载能力和抵抗变形的能力增强;结果还表明,土工网格的加筋效果优于金属条带.

为了研究土工格室加筋碎石柔性基层材料的力学性能与变形机理,采用离散-连续耦合的方法对粒径为10~20mm和20~30mm的2档碎石和带有级配的碎石填料,以及3种最大粒径（nmas）分别为37.500,31.500和26.500mm的连续级配的集料碎石结构层在加载过程中的力学性能进行数值计算。同时对800mm/200mm（格室焊距/格室高度）,600mm/200mm和400mm/150mm这3种类型的土工格室加筋结构层进行力链分析。研究结果表明：在同一型号的土工格室下,不同填料结构层承载能力大小排序为：级配碎石;粒径为20~30mm的碎石;粒径为10~20mm的碎石。当连续级配碎石的公称最大粒径为31.500mm时,土工格室加筋碎石结构层的承载能力最好。碎石结构层加筋后,加载板正下方区域的平均应力较未加筋时的应力增大38.4~49.5kpa,同时传递到下承层中心区域的荷载减小25.9~40.0kpa,强力链分布明显受到了一定的限制,强力链主要分布在土工格室范围内,弱力链主要分布在土工格室范围外。

介绍土工格室在道路加筋和渠道防护中的应用和设计方法,并对土工格室的合理使用和选材提出了建议。

土工格室是一种新型土工合成材料,适用于地基加筋、垫层处理和表面防护,广泛应用于铁路、公路、沙漠、沼泽、滩涂、机场的软基处理及边坡防护。针对土工格室的特性,通过分析其在管道工程上应用的背景和机理,阐述并探讨土工格室在西气东输管道工程中执行标准、技术要求和工程实践应用成果。

平面应变条件下土工格室加筋垫层的变形分析——将铺设在软土地基上的土工格室加筋垫层看作具有一定刚度的梁板。地基上梁板的变形计算一般以弹理论的文克尔假定为基础。针对文克尔假定中不考虑水平抗力影响的问题，提出了考虑水平抗力的双参数法，并以该法应用于...

采用三维薄膜单元模拟筋材,研究不同筋材模量对加筋效果的影响。数值模拟表明,基床加入格室后,沉降明显降低,符合测试结果的规律。与现场试验相比,利用数值分析不仅得到宏观的沉降加筋效果,还能分析加筋材料参数的变化和铺设在基床不同位置的效果来研究格室处治基床的规律,从而可进一步探讨格室加筋的机制。格室的存在,有效减少了基床的侧向变形,改善了基床的附加应力分布,格室模量越高,加筋效果越明显。

应用土工格室加固路基,施工简便效果好,但目前对土工格室加筋土的力学特性及作用机理尚缺乏系统的认识,对土工格室加筋路基的应用技术也研究较少。基于土工格室材料特性及加筋路基的作用机理,探讨了土工格室加筋垫层与软弱地基接触面之间剪应力的作用效应,并对土工格室加筋路基的应用技术进行了讨论。

为了深入了解土工格室加筋粗粒土的加筋效果,采用大型三轴试验方法分析了土工格室对粗粒土力学特性的影响,引入加筋效果系数对粗粒土加筋效果进行了较全面的评价,探讨了加筋机理。结果表明:轴向应变较小时,土工格室加筋效果不明显,随着轴向应变的增加土工格室的加筋效果才比较明显。土工格室的各项加筋效果系数在不同围压下均大于1。土工格室不仅直接对格室单元内的土体进行加固,还间接地加固约束土工格室复合结构体附近的土体。

土工格室这种新型的土工合成材料与其它土工材料相比具有实用性强、价格适宜、应用效果好等优点，而被广泛应用到处理软弱地基、路基护坡、加筋挡土墙、治理桥头跳车等土建工程中。

土工格室坡面由于其独特的结构特性,其侵蚀过程与传统坡面有较大差异.本文采用变坡试验水槽,研究土工格室坡面在坡面流作用下的侵蚀规律.分析土工格室坡面流的流动特点及其与普通坡面流的差异,揭示了坡面侵蚀量随坡度、流量、切应力,以及绕流雷诺数的变化规律.结果表明,坡面侵蚀量远小于无格室的坡面;坡面累计侵蚀量和绕流雷诺数之间呈良好的对数函数正相关关系;平均侵蚀率与坡度、流量、切应力之间均呈良好的幂函数正相关关系,且流量对坡面流侵蚀率的影响大于坡度,随着流量的增大土工格室坡面流侵蚀能力的增率增大.

土工格室在边坡防护上的应用效果显著,适用于不同类型的边坡形式,土质、石质边坡在植草护坡上都可以利用土工格室护坡形式。本文根据土工格室的特点以及植物的生长形式对土工格室护坡的施工工艺进行介绍,并且将此方法与混凝土预制空心六棱块护坡进行比较。在公路边坡防护中,大多采用浆砌片石、浆砌片石(混凝土)骨架、混

为了探明土工格室加筋土的补强机理,为其合理的工程设计和应用提供理论上的依据,通过三轴剪切试验对土工格室加筋土的强度特性进行了研究,并与筋材平铺加筋土的强度特性作比较。试验结果分析表明,用土工格室作为加筋材料,可以显著提高土体的抗剪强度,且其抗剪强度高于筋材平铺加筋土;加筋方式、加筋密度等对应力—应变曲线形状影响较大;要使土工格室加筋土强度得以充分发挥,需要较大的应变;在加筋率相同且格室平面尺寸也相同的条件下,土工格室高度较小的多层土工格室,其加筋土(复合体)的抗剪强度有所增大、整体性将会增强。