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机械连接式有限空间加筋土挡墙动力响应分析
1
作者
袁超
蔡晓光
+3 位作者
李思汉
徐洪路
赵志成
乔艳阳
《震灾防御技术》
北大核心
2025年第3期511-522,共12页
针对施工场地受限和地震频发区域中加筋土挡墙的应用需求,本研究通过开展机械连接式有限空间加筋土挡墙振动台试验,阐述了结构震害现象及墙体变形模式,分析了加速度响应、面板位移、筋材应变、潜在破裂面等力学行为变化特征。研究结果表...
针对施工场地受限和地震频发区域中加筋土挡墙的应用需求,本研究通过开展机械连接式有限空间加筋土挡墙振动台试验,阐述了结构震害现象及墙体变形模式,分析了加速度响应、面板位移、筋材应变、潜在破裂面等力学行为变化特征。研究结果表明,挡墙加速度放大系数随着输入频率增大而增大,并沿墙高呈非线性分布,在墙顶处取得最大值。各工况结束后挡墙累积位移分别为1.09%H、1.28%H、2.05%H、10.96%H(H为挡墙高度),正弦波0.4g结束后挡墙已发生中度破坏。筋材应变随输入频率增大而增大,并沿墙高呈非线性变化。潜在破裂面由墙趾出发,沿填料与边坡接触面发育;墙后机械连接处是结构薄弱处,设计施工时应进行相应加固。共振会使挡墙位移、筋材应变显著增加,导致挡墙破坏,工程中应避免结构发生该现象。本研究结果可为有限空间加筋土挡墙设计与施工提供参考,推动该结构在地震频发区的建设与应用。
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关键词
有限空间加筋土挡墙
振动台试验
加速度响应
水平位移
筋材应变
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职称材料
短加筋土挡墙墙后连接作用的离心模型试验研究
被引量：
13
2
作者
徐超
罗玉珊
+1 位作者
贾斌
陈洪帅
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期180-186,共7页
短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的短加筋土挡墙,但目前缺乏对短加筋土挡墙与稳定墙体/陡坡间连接形式及其作用的统一认识,对其工作机理的研究也有待深入。利用离心模型试验,结合系统的监测数据,对不同连接形式的模型墙顶...
短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的短加筋土挡墙,但目前缺乏对短加筋土挡墙与稳定墙体/陡坡间连接形式及其作用的统一认识,对其工作机理的研究也有待深入。利用离心模型试验,结合系统的监测数据,对不同连接形式的模型墙顶沉降、墙面水平位移、土压力分布等规律进行了分析,探讨了短加筋土挡墙的行为特征以及墙后机械连接的作用。研究发现:短加筋土挡墙的竖向沉降和水平位移均较常规加筋土挡墙大且分布不均匀,墙后连接形式对短加筋土挡墙的变形存在明显的影响;短加筋土挡墙和其后稳定墙体/陡坡之间的压力远小于理论水平土压力值,稳定墙体/陡坡与短加筋土挡墙之间仅存在接触压力;短加筋土挡墙墙后设置机械连接可以显著提高整体稳定性,减小差异沉降,控制水平变形,而不设连接时短加筋土挡墙变形较大且易于垮塌破坏。
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关键词
土工合成材料
短加筋土挡墙
离心模型试验
行为特征
连接
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职称材料
台阶式短加筋土挡墙行为特征的离心模型试验
被引量：
4
3
作者
罗玉珊
徐超
陈洪帅
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第6期1163-1169,共7页
短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的窄加筋土挡墙,目前对其工作机理的研究尚不深入,特别是对短加筋土挡墙内部存在陡坎及增设台阶的情况鲜有研究.本文利用离心模型试验,结合系统的监测数据,对各组模型试验墙顶沉降、墙面水...
短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的窄加筋土挡墙,目前对其工作机理的研究尚不深入,特别是对短加筋土挡墙内部存在陡坎及增设台阶的情况鲜有研究.本文利用离心模型试验,结合系统的监测数据,对各组模型试验墙顶沉降、墙面水平位移、土压力分布等规律进行了分析,探讨了短加筋土挡墙的行为特征以及中部增设台阶的影响.研究发现:短加筋土挡墙的竖向沉降和水平位移均较常规加筋土挡墙分布偏不均匀;短加筋土挡墙与其后稳定墙体/陡坡接触区域竖向土压力分布存在明显应力集中和应力消散区;中部增设台阶可很好地控制短加筋土挡墙变形,提高整体稳定性;短加筋土挡墙和其后稳定墙体/陡坡之间的压力监测值远小于理论水平土压力值,二者间仅为接触压力.
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关键词
土工合成材料
短加筋土挡墙
离心模型试验
行为特征
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职称材料
微型桩-加筋土挡墙应力变形特性的多因素分析
被引量：
7
4
作者
张智超
陈育民
+2 位作者
刘汉龙
柳侃
叶龙珍
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1911-1918,1958,共9页
山区斜坡地带加筋土挡墙的破坏模式为回填土区域沿着边坡产生整体下滑,且回填土强度的降低会更显著地增加挡土墙的变形。针对这种破坏模式,开发了微型桩加固方法,建立了加固前、后的斜坡土挡墙有限元模型,并通过对静载模型试验的数值模...
山区斜坡地带加筋土挡墙的破坏模式为回填土区域沿着边坡产生整体下滑,且回填土强度的降低会更显著地增加挡土墙的变形。针对这种破坏模式,开发了微型桩加固方法,建立了加固前、后的斜坡土挡墙有限元模型,并通过对静载模型试验的数值模拟,对有限元模型的可靠性进行了验证。在此基础上,就自然边坡状况和回填土强度这两个重要因素对微型桩-加筋土挡墙的应力变形特性开展分析。结果表明:微型桩的加固能够有效抑制回填土区域的下滑,根据自然边坡状况的不同,挡土墙位移可较加固前减小6.25%~46.9%,且坡面摩擦角越低,加固前、后的差别越显著;根据回填土强度的不同,挡土墙位移可减小6%~56.1%,且回填土强度越低,减小的比例越大;同时,侧向土压力和回填土的变形也显著降低。其结果可为微型桩-加筋土挡墙在山区公路工程中的实际应用提供指导。
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关键词
加筋土挡墙
数值模拟
应力变形特性
微型桩
模型试验
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职称材料
绕墙趾转动挡土墙主动土压力的确定
被引量：
9
5
作者
王仕传
程桦
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期2139-2145,共7页
墙背土压力分布和挡土墙变位模式、位移大小密切相关。考虑位移影响的土压力分析方法是在已知挡土墙位移大小的情况下,方可计算墙背土压力分布。对于绕墙趾向外转动的刚性挡土墙,从满足倾覆稳定性和基底压应力偏心距要求的角度,提出了...
墙背土压力分布和挡土墙变位模式、位移大小密切相关。考虑位移影响的土压力分析方法是在已知挡土墙位移大小的情况下,方可计算墙背土压力分布。对于绕墙趾向外转动的刚性挡土墙,从满足倾覆稳定性和基底压应力偏心距要求的角度,提出了确定主动平衡状态时墙顶位移大小和墙背土压力分布的方法,并分析挡土墙宽度和墙背摩擦系数对墙背土压力分布的影响。分析结果表明:主动平衡状态时,墙背土压力均大于库仑主动土压力,墙背土压力产生绕墙趾的倾覆弯矩同样大于由库仑主动土压力计算的倾覆弯矩;挡土墙宽度越大,墙背土压力越接近静止土压力;随着宽度的减小,墙背土压力由静止土压力分布向库仑主动土压力逐渐过渡;摩擦系数主要影响倾覆弯矩,对于墙背光滑的挡土墙,满足倾覆稳定性要求的墙宽显著提高。
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关键词
土力学
主动土压力
刚性挡土墙
倾覆稳定性
位移
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职称材料
土工合成材料在加筋土技术中的应用
被引量：
11
6
作者
石名磊
邓学钧
刘松玉
《重庆交通学院学报》
2002年第2期61-66,共6页
介绍了土工合成材料的种类与功能 ,特别是合成材料在岩土工程加筋土技术中的各类应用 ,主要是加筋土挡墙和加筋土坡 ,还包括了软土地基加固、路基基层加筋、原位边坡加固以及纤维加筋土 .并进一步阐述了加筋土技术应用的最新发展 ,重点...
介绍了土工合成材料的种类与功能 ,特别是合成材料在岩土工程加筋土技术中的各类应用 ,主要是加筋土挡墙和加筋土坡 ,还包括了软土地基加固、路基基层加筋、原位边坡加固以及纤维加筋土 .并进一步阐述了加筋土技术应用的最新发展 ,重点分析了加筋土结构的设计原理和工作机理 .
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关键词
土工合成材料
加筋挡墙
加筋土坡
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职称材料
双面加筋路堤的地震动力响应分析
被引量：
8
7
作者
曹建洲
刘华北
樊成
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期918-926,共9页
双面加筋路堤作为加筋土挡土墙的一种衍生结构,沿袭了加筋土挡土墙优良的抗震性能,被广泛应用于道路建设工程,然而国内外关于双面加筋路堤的抗震设计还不够完善,采用的基于极限平衡法的抗震设计仍存在诸多问题。采用基于PLAXIS软件的有...
双面加筋路堤作为加筋土挡土墙的一种衍生结构,沿袭了加筋土挡土墙优良的抗震性能,被广泛应用于道路建设工程,然而国内外关于双面加筋路堤的抗震设计还不够完善,采用的基于极限平衡法的抗震设计仍存在诸多问题。采用基于PLAXIS软件的有限元分析方法,对双面加筋路堤进行了较为全面的动力特性分析,结果表明,地震作用下双面加筋路堤的各层筋材最大内力分布、单侧面板侧移形式及路面沉降形式同单一的加筋土挡土墙表现形式相似;通过对不同宽高比结构筋材内力的分析得出,在地震作用下,加筋区及非加筋区之间存在第二潜在破裂面发育的可能。基于单自由度强迫振动理论及数值分析结果,建立了整体最大筋材内力与地震动及结构参数的关系。
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关键词
双面加筋路堤
破裂面
最大筋材内力
面板侧移
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职称材料
台阶式双面加筋路堤地震响应规律研究
8
作者
樊成
熊克健
+1 位作者
刘杰
刘华北
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期300-310,共11页
双面加筋路堤是一种较为新型的路堤形式,由于其优良的抗震性能而被越来越广泛地运用于道路建设工程中,而很多双面加筋路堤因工程建设需要分级设计为台阶型。然而国内外对该结构的抗震规律及性能的研究较少,且各类规范并未针对性提出明...
双面加筋路堤是一种较为新型的路堤形式,由于其优良的抗震性能而被越来越广泛地运用于道路建设工程中,而很多双面加筋路堤因工程建设需要分级设计为台阶型。然而国内外对该结构的抗震规律及性能的研究较少,且各类规范并未针对性提出明确的抗震设计方法。在前人的研究基础上,应用非线性动力有限元法分析了双级台阶式双面加筋路堤在地震作用下的响应特性。对填土应用小应变硬化土模型进行了模拟,在模型中考虑了模块面板间以及面板与土体之间的动力作用。为了深入理解加筋土结构的地震动力响应规律,选取了世界各地一类场地上的18条地震动作为地震输入,这些地震动的频谱特性和强度均有较大区别,但是地震的峰值加速度均调幅为0.4g(g为重力加速度)。结果表明:合理的台阶设置能有效减小结构震后变形,提高整体抗震稳定性;台阶式双面加筋路堤的地震位移模式主要受输入地震动频谱特性和结构自振频率性质的共同影响,台阶宽度的变化改变了结构质量及刚度的分布,一定程度影响了结构的振动形态。本研究建立起结构整体筋材最大拉力与输入地震动Arias强度(I_(A)^(input))、地震持续时间T_(d)、台阶宽度C、地震卓越频率f_(i)以及结构固有频率f_(r)的拟合关系式,从一个侧面定位了这些影响因素对双面加筋路堤抗震性能的影响。经过研究,在实际工程中应控制面板附近土体的压实度,使其满足工程要求,合理设置台阶和台阶宽度,可以减少路基在地震作用下顶部的不均匀沉降和面板的侧向位移;在路堤结构底部筋材拉力较大部分,可通过设置抗拉强度更大的筋带来增强整体结构的稳定性。研究结果可以为实际工程设计提供参考。
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关键词
台阶式双面加筋路堤
抗震性能
有限元分析
台阶宽度
筋材拉力
地震响应
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职称材料
题名
机械连接式有限空间加筋土挡墙动力响应分析
1
作者
袁超
蔡晓光
李思汉
徐洪路
赵志成
乔艳阳
机构
防灾科技学院
中国地震灾害防御中心
廊坊市加筋土结构研发与应用重点实验室
河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室
北京防灾科技有限公司
出处
《震灾防御技术》
北大核心
2025年第3期511-522,共12页
基金
地震科技星火计划青年项目(XH23067YA)
河北省高等学校科学研究青年拔尖人才计划项目(BJK2024034)
+1 种基金
廊坊市科学技术研究与发展计划项目(2023013205)
河北省在读研究生创新能力培养资助项目(CXZZSS2025145)。
文摘
针对施工场地受限和地震频发区域中加筋土挡墙的应用需求,本研究通过开展机械连接式有限空间加筋土挡墙振动台试验,阐述了结构震害现象及墙体变形模式,分析了加速度响应、面板位移、筋材应变、潜在破裂面等力学行为变化特征。研究结果表明,挡墙加速度放大系数随着输入频率增大而增大,并沿墙高呈非线性分布,在墙顶处取得最大值。各工况结束后挡墙累积位移分别为1.09%H、1.28%H、2.05%H、10.96%H(H为挡墙高度),正弦波0.4g结束后挡墙已发生中度破坏。筋材应变随输入频率增大而增大,并沿墙高呈非线性变化。潜在破裂面由墙趾出发,沿填料与边坡接触面发育;墙后机械连接处是结构薄弱处,设计施工时应进行相应加固。共振会使挡墙位移、筋材应变显著增加,导致挡墙破坏,工程中应避免结构发生该现象。本研究结果可为有限空间加筋土挡墙设计与施工提供参考,推动该结构在地震频发区的建设与应用。
关键词
有限空间加筋土挡墙
振动台试验
加速度响应
水平位移
筋材应变
Keywords
the
shored
mechanically
stabilized
earth
(
smse
)
wall
Shaking table test
Acceleration response
Horizontal dis-placement
Reinforcement strain
分类号
TU476 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
短加筋土挡墙墙后连接作用的离心模型试验研究
被引量：
13
2
作者
徐超
罗玉珊
贾斌
陈洪帅
机构
同济大学地下建筑与工程系
同济大学岩土工程与地下结构教育部重点实验室
上海申元岩土工程有限公司
上海建工七建集团
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期180-186,共7页
基金
湖北省交通科学研究计划项目(2011-700-3-42)
文摘
短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的短加筋土挡墙,但目前缺乏对短加筋土挡墙与稳定墙体/陡坡间连接形式及其作用的统一认识,对其工作机理的研究也有待深入。利用离心模型试验,结合系统的监测数据,对不同连接形式的模型墙顶沉降、墙面水平位移、土压力分布等规律进行了分析,探讨了短加筋土挡墙的行为特征以及墙后机械连接的作用。研究发现:短加筋土挡墙的竖向沉降和水平位移均较常规加筋土挡墙大且分布不均匀,墙后连接形式对短加筋土挡墙的变形存在明显的影响;短加筋土挡墙和其后稳定墙体/陡坡之间的压力远小于理论水平土压力值,稳定墙体/陡坡与短加筋土挡墙之间仅存在接触压力;短加筋土挡墙墙后设置机械连接可以显著提高整体稳定性,减小差异沉降,控制水平变形,而不设连接时短加筋土挡墙变形较大且易于垮塌破坏。
关键词
土工合成材料
短加筋土挡墙
离心模型试验
行为特征
连接
Keywords
geosyn
the
tics
shored
mechanically
stabilized
earth
wall
centrifuge model test
performance characteristic
connection
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
台阶式短加筋土挡墙行为特征的离心模型试验
被引量：
4
3
作者
罗玉珊
徐超
陈洪帅
机构
同济大学地下建筑与工程系
上海申元岩土工程有限公司
同济大学岩土工程与地下结构教育部重点实验室
上海建工七建集团有限公司
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第6期1163-1169,共7页
基金
湖北省交通科学研究资助项目(2011-700-3-42)
文摘
短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的窄加筋土挡墙,目前对其工作机理的研究尚不深入,特别是对短加筋土挡墙内部存在陡坎及增设台阶的情况鲜有研究.本文利用离心模型试验,结合系统的监测数据,对各组模型试验墙顶沉降、墙面水平位移、土压力分布等规律进行了分析,探讨了短加筋土挡墙的行为特征以及中部增设台阶的影响.研究发现:短加筋土挡墙的竖向沉降和水平位移均较常规加筋土挡墙分布偏不均匀;短加筋土挡墙与其后稳定墙体/陡坡接触区域竖向土压力分布存在明显应力集中和应力消散区;中部增设台阶可很好地控制短加筋土挡墙变形,提高整体稳定性;短加筋土挡墙和其后稳定墙体/陡坡之间的压力监测值远小于理论水平土压力值,二者间仅为接触压力.
关键词
土工合成材料
短加筋土挡墙
离心模型试验
行为特征
Keywords
geosyn
the
tics
shored
mechanically
stabilized
earth
（
smse
）
wall
s
centrifuge modeling
behavior
分类号
U211.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
微型桩-加筋土挡墙应力变形特性的多因素分析
被引量：
7
4
作者
张智超
陈育民
刘汉龙
柳侃
叶龙珍
机构
福建省地质工程勘察院国土资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室
河海大学土木与交通学院
重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1911-1918,1958,共9页
基金
国家自然科学基金(No.51609040)
福建省自然科学基金(No.2016J05112)
福建省科技创新平台建设(No.2014Y2007)~~
文摘
山区斜坡地带加筋土挡墙的破坏模式为回填土区域沿着边坡产生整体下滑,且回填土强度的降低会更显著地增加挡土墙的变形。针对这种破坏模式,开发了微型桩加固方法,建立了加固前、后的斜坡土挡墙有限元模型,并通过对静载模型试验的数值模拟,对有限元模型的可靠性进行了验证。在此基础上,就自然边坡状况和回填土强度这两个重要因素对微型桩-加筋土挡墙的应力变形特性开展分析。结果表明:微型桩的加固能够有效抑制回填土区域的下滑,根据自然边坡状况的不同,挡土墙位移可较加固前减小6.25%~46.9%,且坡面摩擦角越低,加固前、后的差别越显著;根据回填土强度的不同,挡土墙位移可减小6%~56.1%,且回填土强度越低,减小的比例越大;同时,侧向土压力和回填土的变形也显著降低。其结果可为微型桩-加筋土挡墙在山区公路工程中的实际应用提供指导。
关键词
加筋土挡墙
数值模拟
应力变形特性
微型桩
模型试验
Keywords
mechanically
stabilized
earth
（MSE）
wall
numerical simulation
stress and deformation behavior
micropile
model tests
分类号
TU476.4 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
绕墙趾转动挡土墙主动土压力的确定
被引量：
9
5
作者
王仕传
程桦
机构
安徽建筑工业学院土木工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期2139-2145,共7页
基金
高等学校优秀青年人才基金项目(No.2009SQRZ106)
校博士启动基金
大学生科技创新基金项目(No.20101009)
文摘
墙背土压力分布和挡土墙变位模式、位移大小密切相关。考虑位移影响的土压力分析方法是在已知挡土墙位移大小的情况下,方可计算墙背土压力分布。对于绕墙趾向外转动的刚性挡土墙,从满足倾覆稳定性和基底压应力偏心距要求的角度,提出了确定主动平衡状态时墙顶位移大小和墙背土压力分布的方法,并分析挡土墙宽度和墙背摩擦系数对墙背土压力分布的影响。分析结果表明:主动平衡状态时,墙背土压力均大于库仑主动土压力,墙背土压力产生绕墙趾的倾覆弯矩同样大于由库仑主动土压力计算的倾覆弯矩;挡土墙宽度越大,墙背土压力越接近静止土压力;随着宽度的减小,墙背土压力由静止土压力分布向库仑主动土压力逐渐过渡;摩擦系数主要影响倾覆弯矩,对于墙背光滑的挡土墙,满足倾覆稳定性要求的墙宽显著提高。
关键词
土力学
主动土压力
刚性挡土墙
倾覆稳定性
位移
Keywords
soil mechanics
active
earth
pressure
rigid retaining
wall
overturning stability
displacement
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
土工合成材料在加筋土技术中的应用
被引量：
11
6
作者
石名磊
邓学钧
刘松玉
机构
东南大学交通学院
出处
《重庆交通学院学报》
2002年第2期61-66,共6页
文摘
介绍了土工合成材料的种类与功能 ,特别是合成材料在岩土工程加筋土技术中的各类应用 ,主要是加筋土挡墙和加筋土坡 ,还包括了软土地基加固、路基基层加筋、原位边坡加固以及纤维加筋土 .并进一步阐述了加筋土技术应用的最新发展 ,重点分析了加筋土结构的设计原理和工作机理 .
关键词
土工合成材料
加筋挡墙
加筋土坡
Keywords
geosyn
the
tics
mechanically
stabilized
earth
wall
reinforced soils slopes
分类号
TU472.34 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
双面加筋路堤的地震动力响应分析
被引量：
8
7
作者
曹建洲
刘华北
樊成
机构
华中科技大学
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期918-926,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51778259)
文摘
双面加筋路堤作为加筋土挡土墙的一种衍生结构,沿袭了加筋土挡土墙优良的抗震性能,被广泛应用于道路建设工程,然而国内外关于双面加筋路堤的抗震设计还不够完善,采用的基于极限平衡法的抗震设计仍存在诸多问题。采用基于PLAXIS软件的有限元分析方法,对双面加筋路堤进行了较为全面的动力特性分析,结果表明,地震作用下双面加筋路堤的各层筋材最大内力分布、单侧面板侧移形式及路面沉降形式同单一的加筋土挡土墙表现形式相似;通过对不同宽高比结构筋材内力的分析得出,在地震作用下,加筋区及非加筋区之间存在第二潜在破裂面发育的可能。基于单自由度强迫振动理论及数值分析结果,建立了整体最大筋材内力与地震动及结构参数的关系。
关键词
双面加筋路堤
破裂面
最大筋材内力
面板侧移
Keywords
back-to-back
mechanically
stabilized
earth
wall
failure surface
maximum reinforcement load
residual lateral facing displacement
分类号
U416.12 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
台阶式双面加筋路堤地震响应规律研究
8
作者
樊成
熊克健
刘杰
刘华北
机构
华中科技大学土木与水利工程学院
新疆交通规划勘察设计研究院有限公司科技研发中心
出处
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期300-310,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51669031)
新疆交通设计院科研基金项目(KY2019092504)
中央高校基本科研业务费(HUST:2020JYCXJJ047)。
文摘
双面加筋路堤是一种较为新型的路堤形式,由于其优良的抗震性能而被越来越广泛地运用于道路建设工程中,而很多双面加筋路堤因工程建设需要分级设计为台阶型。然而国内外对该结构的抗震规律及性能的研究较少,且各类规范并未针对性提出明确的抗震设计方法。在前人的研究基础上,应用非线性动力有限元法分析了双级台阶式双面加筋路堤在地震作用下的响应特性。对填土应用小应变硬化土模型进行了模拟,在模型中考虑了模块面板间以及面板与土体之间的动力作用。为了深入理解加筋土结构的地震动力响应规律,选取了世界各地一类场地上的18条地震动作为地震输入,这些地震动的频谱特性和强度均有较大区别,但是地震的峰值加速度均调幅为0.4g(g为重力加速度)。结果表明:合理的台阶设置能有效减小结构震后变形,提高整体抗震稳定性;台阶式双面加筋路堤的地震位移模式主要受输入地震动频谱特性和结构自振频率性质的共同影响,台阶宽度的变化改变了结构质量及刚度的分布,一定程度影响了结构的振动形态。本研究建立起结构整体筋材最大拉力与输入地震动Arias强度(I_(A)^(input))、地震持续时间T_(d)、台阶宽度C、地震卓越频率f_(i)以及结构固有频率f_(r)的拟合关系式,从一个侧面定位了这些影响因素对双面加筋路堤抗震性能的影响。经过研究,在实际工程中应控制面板附近土体的压实度,使其满足工程要求,合理设置台阶和台阶宽度,可以减少路基在地震作用下顶部的不均匀沉降和面板的侧向位移;在路堤结构底部筋材拉力较大部分,可通过设置抗拉强度更大的筋带来增强整体结构的稳定性。研究结果可以为实际工程设计提供参考。
关键词
台阶式双面加筋路堤
抗震性能
有限元分析
台阶宽度
筋材拉力
地震响应
Keywords
tiered back-to-back
mechanically
stabilized
earth
(MSE)
wall
s
earth
quake-resistant performance
finite element analysis
tier offset
reinforcement load
seismic response
分类号
P631.4 [天文地球—地质矿产勘探]
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机械连接式有限空间加筋土挡墙动力响应分析
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李思汉
徐洪路
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徐超
陈洪帅
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微型桩-加筋土挡墙应力变形特性的多因素分析
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土工合成材料在加筋土技术中的应用
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樊成
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8
台阶式双面加筋路堤地震响应规律研究
樊成
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《地质科技通报》
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2023
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