加筋土结构设计方法的应用研究

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1、东南大学硕士学位论文加筋土结构设计方法的应用研究姓名：高翔申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘松玉;石名磊2001.6.1‘；√-■tI摘要加筋土技术自60年代初问世以来，以其显著的技术经济效益，越来越广泛地应用于土木工程中，同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟起来，加筋土结构设计理论和设计方法的研究也越来越多地引起了人们的重视。本文在总结加筋土结构研究成果的基础上，对加筋土结构的设计理论和设计方法进行了研究。／1．本文全面系统的回顾和总结了加筋土结构的主要设计验算方法，认为目前的绝大多数设计方法仍是建立在极限平衡理论基础之上的半经验方法，采用极限状态设计法是加筋土结构设计发展的方向。

2、2．加筋土结构设计参数的取值是加筋土结构设计的重要内容。本文对加筋土结构筋材的张拉特性、填土的强度特性以及筋土界面的剪切特性及其设计取值进行了研究，并在试验的基础上对粘性土加筋筋土界面剪切特性及其影响因素进行了分析。研究表明：采用应变法来确定合成材料的允许抗拉强度比应力法更为合理；填土的强度特性取值采用残余强度指标是可靠合理的，若采用峰值强度指标要进行修正；筋土界面剪切特性与试验方法、剪切速率、填土的含水量和密实度紧密相关，筋士界面似摩擦系数随剪切速率和填土含水量的增加而减小，剪切试验指标一般太于拉拔试验指标。3。随着合成材料科学的飞速发展，合成材料加筋技术也得到快速发展，本文就合成材料加筋

3、土结构的“位移法”的设计进行了初步的探讨，介绍并比较了位移法的三种主要设计计算模式。研究表明，“位移法”的“修正位移法”和“变分位移法”模式更为科学。但对于不同的“位移法”模式的有效性，尚应依托实际结构修筑经验及原位的破坏性试验，作迸一步的研究。4．加筋土结构经常会受到局部荷载的作用，本文采用Bossinesq法和朗肯(Rankine)极限平衡理论来求解局部荷载作用下加筋土结构的填土侧向土压力。通过算例分析表明，这种方法可以较准确地考虑墙后土体的土压力状态以及荷载作用形式、位置、范围的影响，可以具体反映附加土压力沿墙背的变化．有利于准确地计算各层加筋的拉力。但由于加筋结构与Boussines

4、q解的基本假定不尽相同，该方法算得的结果往往偏小，本文综合各种因素，提出了修正系数v的取值方法。5．加筋土支挡结构面板侧向位移是影响加筋挡墙应力状态的重要因素。本文采用非线性有限元数值分析的方法对加筋土结构面板侧向变形进行了敏度分析。研究表明．筋材的刚度、间距、加筋体的形状以及局部超载的作用对加筋支挡结构的水平侧位移有显著的影响，在加筋土工程设计时应把筋材刚度、间距、加筋体的形状以及局部荷载的作用作为主要因素加以控制。1一．一}o关键词：加筋土结构，设计方法，位移法，局部荷载，有限元法，敏度分析AbstractWiththedevelopmentofthereinforcedsoiltech

5、nique．moreandmoreattentionhasbeenpaidtOtheresearchOffthetheoryanddesignmethodofrein南reedsoiJstructure．Onthebasisofthefruitofformerresearch．thefurtherstudyonthedesigntheoryandmethodofreinforeedsoiIstructurehasbeendiscussedinthispaper．BasedontheoveralIsummaryofthemaindesignmethodsofreinforeedsolIstru

6、cture，aconclusionthatthemostdesignmethodsofthepresentareSerei-empiricalIimitequilibriummethodsandthe1imits锄eaDproachiSthetrendofthedesignofreinforeedsollstructureisobtained．ThevalueofdesignparametersisoneofimportantoartsofthedesignofreinforeedsolIstructure．Theresearchonthecharacteristicsanddesignva

7、luesofthetensionofreinforcement，thestrengthofbackfill，theshearofinteffacebetweenreinforcementandbackfillhasbeenexplained．BasedOnthetests，theshearcharacteristicsofinterfacebetweenreinforcementandclayarealsoa