黏性土中土工格栅拉拔特性试验及数值模拟分析研究

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1、大连理工大学硕士学位论文黏性土中土工格栅拉拔特性试验及数值模拟分析研究姓名：李首龙申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨庆20090626大连理工大学硕士学位论文摘要众所周知，土的抗压性能较好，相对而言，抗剪性能较差，在工程应用上受到很大的限制。采用土工格栅水平铺设加筋回填土边坡、挡土墙是近年来发展非常快的一项土工新技术。就目前而言，用于加筋土结构的设计方法仍然基于极限平衡设计理论，然而，在实际工程中，土工格栅在粉土中的加筋效果并不理想，主要原因在于格栅与粉土之间的拉拔阻力不够，格栅的应变很小，其强度远没有得到发挥，而筋土之间也产生了较大相对位移，从而

2、导致格栅加筋性能降低。如何利用格栅独特的网孔结构，充分发挥其横肋的被动阻力是一个值得深入研究的问题。首先，本文回顾了土工合成材料的发展历史，阐述了国内外格栅试验研究现状；介绍了土工格栅的种类；总结了土工格栅的工程特性、详细探讨了加筋土的强度问题及土工格栅的加筋机理。然后，根据拉拔试验的原理对格栅与红黏土之间的拉拔试验做了相关研究。试验过程中综合考虑了不同的含水率和不同的法向压力对格栅与土体间摩擦特性的影响。结果显示：随着含水率的增加，拉拔力与位移的关系也表现出不同的特征；停止加载后，格栅的应力将出现重分布。本文得出的筋材在红黏土中的摩擦特性规律，对今后的筋材

3、拉拔试验及工程应用具有一定参考价值。最后，建立了土工格栅拉拔有限元模型并将计算值与试验值进行对比分析。对影响拉拔力的相关主要参数，如格栅间距和格栅层数等进行了系统分析。同时还验证了在相同的法向压力下，随着拉出位移的增加，格栅受到的拉拔力也逐渐增加，但当拉拔荷载达到一定值时，拉拔荷载增长趋势较为平缓。关键词：土工格栅；红黏土；拉拔特性；模型试验；数值模拟黏性土中土工格栅拉拔特性试验及数值模拟分析研究ExperimentalandNumericalSimulationStudyonPulloutBehaviorofGeogridunderclayAbstract

4、Itisknownthatsoilisgoodatcompressionresistancebutbadatshearresistant．Thesecharacteristicsmakeahugelimitationofsoil’Sengineeringapplications．Therefore，layinggeo-gndinslopesandretainingwallsisanewtechnologyingeotechnicalengineeringrecentlywhichisdevelopedquickly．nowthedesignmethodofr

5、einforcedsoils劬lcalreisalsobuiltonthetheoryoflimitingequilibrium．Inpracticalengineering，however,itisnotperfecttogetreinforcementeffectinsiltysoil、加mgeogrid,thereasonsofwhicharethatthedrawingresis-tancebetweengridandsiltysoilisnotenoughandthestrainofgridisSOsmalltoreachitslimit,anda

6、largerelativedisplacementbetweengndandsiltysoilwhichcausingtheperformancedegradationofgridreinforcement．Howtofullydisplaythepassiveresistanceofthecrossribingndusingitsuniquemeshs缸uCl吡eisaproblemworthdeeplystudying．Thepullingactionprovidedbygndbeltisconsideredbasedonordinaryconstruc

7、tion,butthefacingwallofreinforcedstructuralisneglected,whichisprovedbysomestudiestoleadtoconservativedesign,thus，themaincontentandSuccessofstudyinthispaperisshownasfollows：Firstly,thehistoryofgeo-syutheticsisreviewed,andtheclasses，engineeringpropertiesandreinforcementmechanicsofgeo

8、gridarealsointroduced．Seco