【摘要】：加筋土擋墻是一種性能優(yōu)異的擋土墻,已在我國得到了廣泛的應(yīng)用。目前在分析和設(shè)計(jì)該類擋墻時(shí)最普遍的方法是有限元法,這得益于該方法具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠度。但有限元法(FEM)在分析大變形問題時(shí)易發(fā)生網(wǎng)格畸變,降低了計(jì)算精度和效率。由于無網(wǎng)格法在計(jì)算過程中不需要網(wǎng)格的約束,只需要節(jié)點(diǎn)信息,所以具有較好的精度,適于分析加筋土擋墻。但無網(wǎng)格法本質(zhì)邊界條件施加困難,將其與有限元法耦合可很好的解決該問題,并充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)點(diǎn)。本文在以上思路的基礎(chǔ)上將鄧肯張模型應(yīng)用于無網(wǎng)格伽遼金法(EFG)中作為加筋土中土體的本構(gòu)模型,將等效附加應(yīng)力法推廣到EFG中模擬筋材的作用,并提出了EFG-FEM混合數(shù)值方法。本文采用FORTRAN編制了所有代碼并將其用于加筋土擋墻離心模型試驗(yàn)與現(xiàn)場試驗(yàn)的數(shù)值分析,主要得到以下結(jié)論:(1)本文采用EFG-FEM直接耦合法計(jì)算加筋土問題。該方法不需構(gòu)造過渡單元的形函數(shù),大大簡化了計(jì)算過程。該方法在本質(zhì)邊界處布置FEM單元,其余部位均勻分布EFG節(jié)點(diǎn),充分發(fā)揮了FEM施加本質(zhì)邊界條件的優(yōu)勢(shì)及EFG計(jì)算變形的優(yōu)勢(shì)。(2)本文采用鄧肯-張模型作為土體的本構(gòu)關(guān)系模型,并將其應(yīng)用于EFG進(jìn)行加筋土的數(shù)值分析,提出了EFG中背景單元彈性矩陣的計(jì)算方法,推導(dǎo)了節(jié)點(diǎn)剛度矩陣的計(jì)算公式,實(shí)現(xiàn)了鄧肯-張模型在EFG中的應(yīng)用。(3)本文將等效附加應(yīng)力法推廣到EFG中,提出了基于EFG的等效附加應(yīng)力法。計(jì)算時(shí)僅需在土體的彈性矩陣上加上筋材的等效附加矩陣即可,筋材的作用最終體現(xiàn)在附加剛度矩陣上,將其與土體的剛度矩陣疊加可得加筋土的剛度矩陣。(4)本文提出了一種新的加筋土數(shù)值計(jì)算方法——EFG-FEM混合數(shù)值方法。該方法中EFG與FEM的耦合邊界采用EFG-FEM直接耦合法計(jì)算,筋材的作用采用等效附加應(yīng)力法計(jì)算,土體的本構(gòu)模型采用鄧肯張模型。該方法結(jié)果與加筋土擋墻離心試驗(yàn)與現(xiàn)場試驗(yàn)的結(jié)果吻合較好,證明了該方法的正確性及其解決工程問題的能力。
【圖文】：

、鐵路、水利等方面的應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社進(jìn)步。在現(xiàn)代加筋土工程應(yīng)用中，包括許多重大重要工程，，加筋土擋墻最大高達(dá)到m。我國加筋土技術(shù)在 30 余年的理論試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用當(dāng)中逐漸形成適用于國施工和使用條件的一系列設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范、測試規(guī)程以及施工標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)了我加筋土技術(shù)的全面發(fā)展和廣泛應(yīng)用。2.2 加筋土技術(shù)的應(yīng)用一開始加筋土技術(shù)主要用于擋墻中，隨著研究的不斷深入與施工技術(shù)的進(jìn)步筋土技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到了拓展，在邊坡，地基和橋臺(tái)等方面也得到了廣泛應(yīng)。.2.2.1 加筋土擋墻加筋土擋墻通常是由墻面板，筋材及填料等組裝而成的混合式支擋結(jié)構(gòu)。按面板類型分為模塊式，返包式與整體現(xiàn)澆式等多種結(jié)構(gòu)形式（見圖 1.1）。

第 6 章 工程應(yīng)用實(shí)例出的 EFG-FEM 混合數(shù)值方法在工程實(shí)反包式加筋土擋墻的現(xiàn)場試驗(yàn)[68]，采用計(jì)算，將其計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場試驗(yàn)的實(shí)測式加筋土擋墻的變形情況。況69]中的軟土地基反包式加筋土擋墻現(xiàn)場試行建模計(jì)算，對(duì)加筋土擋墻填筑完成后的豎向土壓力與墻背土壓力及筋材應(yīng)變包式加筋土擋墻的變形、土壓力分布等
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU476.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方珂立;;加筋土擋墻穩(wěn)定性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];城市建設(shè)理論研究(電子版);2018年05期

2 于紅銳;任永禮;林海兵;靳芮c

本文編號(hào)：2697296