本文選題：H-V加筋　切入點：路堤　出處：《上海大學》2013年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：水平—豎向加筋（H-V加筋）是在傳統(tǒng)的水平筋材上布置豎向筋材，除了水平筋材與土體之間的摩擦力外，豎向筋材對土體產(chǎn)生一定的側阻力，豎筋之間的土體會形成加固體，從而提高了土體的強度與穩(wěn)定性。以往的靜力特性研究已證明了H-V加筋在提高土體強度和限制土體變形方面的效果優(yōu)于傳統(tǒng)水平加筋；為了完善H-V加筋土的研究體系，以推動H-V加筋的實際應用，本文首先采用動三軸試驗研究H-V加筋土單元體的基本動力特性，并結合顆粒流數(shù)值模擬進行細觀分析；再通過動載模型試驗對循環(huán)荷載下H-V加筋路堤的動力響應進行初步研究，并利用顆粒流模擬對試驗結果進行驗證和分析，論文主要研究工作如下： 通過動三軸試驗研究了H-V加筋重塑黏土在均壓不固結不排水振動下的動彈性模量和阻尼比特性以及H-V加筋飽和砂在偏壓固結不排水振動下動彈性模量和阻尼比的變化規(guī)律。試驗結果表明：不論是重塑黏土，還是飽和砂，H-V加筋較水平加筋更有效地提高了土體的動彈性模量，且在研究的四種豎筋高度5、10、15、20mm中，隨著豎筋高度的增加，提高的幅度也隨之增加（豎筋高度為20mm的工況除外）。阻尼比隨豎筋高度的變化規(guī)律不夠顯著，但仍可以看出部分H-V加筋土的阻尼比小于水平加筋土。 通過顆粒流PFC~(2D)軟件對H-V加筋飽和砂動模量試驗進行了數(shù)值模擬，采用的Hertz-Mindlin接觸模型能夠較好地模擬土體的非線性和滯后性。隨著動應力幅值的增加，純砂和加筋砂的孔隙率隨之增大，配位數(shù)隨之減小，，體現(xiàn)了土體剛度的軟化，強度的減弱；超孔隙水壓力的增加宏觀表現(xiàn)為有效應力的減少，強度的衰減，且相同動應力幅值下，H-V加筋比水平加筋更好地限制了超孔隙水壓力的增長。 通過縮小比例的模型試驗研究了循環(huán)條形荷載下H-V加筋路堤的累積沉降和側向變形特性。無筋和加筋路堤的累積沉降隨著振次的增加而增加，且動載幅值越大，相同振次的沉降也越大。相同條件下，H-V加筋比水平加筋更有效地限制了路堤的累積沉降和側向變形。同時，采用連續(xù)分級加載振動試驗證明了H-V加筋路堤比水平加筋能夠承受更大的動載幅值。此外，研究了周期荷載后路堤的靜載承載力變化，在周期動載幅值小于無筋路堤所能承受動載臨界值的前提下，振動后路堤的靜載承載力有了較大的提高，加筋路堤提高的幅度較為顯著；且相同振次下，初始施加的動載幅值越大，靜載承載力也就越大；相同動載幅值下，靜載承載力隨著振動次數(shù)的增加而增大。 通過PFC~(2D)模型對循環(huán)荷載下H-V加筋路堤的動模型試驗進行模擬，定性地驗證了試驗結果，并從顆粒位移場和接觸力分布兩個細觀角度分析了H-V加筋的作用機理，H-V加筋能夠增加土體的密實度，均勻傳遞上部荷載，從而減小了坡頂?shù)某两岛瓦吰碌膫认蛭灰�。另外，分析了頻率對路堤累積沉降的影響，在研究的四種頻率1、2、5、10Hz中，無筋和加筋路堤的累積沉降隨著頻率的增加而減小，且較大頻率之間的沉降差異較��；同一頻率下，H-V加筋限制沉降的效果優(yōu)于水平加筋，但隨著頻率的增加，H-V加筋相對水平加筋限制沉降的優(yōu)勢也有所減弱。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU41

【參考文獻】

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3 高文華;Richard J.Bathurst;;條形荷載作用下加筋土邊坡穩(wěn)定性分析[J];巖石力學與工程學報;2007年02期

4 王軍;蔡袁強;徐長節(jié);柳偉;;循環(huán)荷載作用下飽和軟黏土應變軟化模型研究[J];巖石力學與工程學報;2007年08期

5 連鎮(zhèn)營,韓國城,孔憲京;強度折減有限元法研究開挖邊坡的穩(wěn)定性[J];巖土工程學報;2001年04期

6 楊慶,季大雪,欒茂田,張克;土工格柵加筋路堤邊坡結構性能模型試驗研究[J];巖土力學;2005年08期

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本文編號：1598548