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加筋土结构的加筋机理

作者:时泰丝网   发布:2014-07-13 19:47   阅读:1,905次  

加筋土结构的加筋机理

本章以潭衡西线高速公路加筋土挡墙实体工程施工现场的红砂岩粗粒土为填料,通过大型拉拔试验深入地研究了上述两种规格双绞合六边形钢丝网与红砂岩粗粒土间的筋土界面关系,为工程设计提供了相关参数,提出了双绞合六边形钢丝网加筋红砂岩粗粒土的筋土界面关系幂函数模型,对FLAC 3D中Geogrid单元的筋土界面关系修正后进行了拉拔试验模拟。模拟结果表明基于幂函数的筋土界面本构关系可以很好地描述拉拔时的剪应力一位移关系;对不同含水率(14%、17%和饱和)和不同加筋层数(N=O,2,3)的加筋红砂岩粗粒土试样进行了三轴试验,深入研究了加筋双绞合六边形钢丝网对土体抗剪强度指标c、妒值的影响、加筋效果以及含水率对加筋效果的影响等,提出了双绞合六边形钢丝网加筋红砂岩粗粒土的非线性弹性本构关系指数函数模型,系统研究了双绞合六边形钢丝网的加筋机理。

摩擦加筋理论,将加筋土视为锚固系统,由填土质量和外力产生的土压力作用于墙面板,并通过墙面板上的拉筋连接件传递给拉筋,可能将拉筋从土中拉出。与此同时,拉筋又被土压住,两者产生的摩擦力阻止拉筋拔出。故只要拉筋材料具有足够的强度,并与土产生足够的摩阻力,则加筋土体就可保持稳定。

根据筋土间的基本构造,从加筋体中取一微分段来分析,如图2-2所示。设微分段的长度为dl,拉筋宽度为6,填土的自重与加筋体外部荷载作用在拉筋上的法向力为Ⅳ,拉筋与填土之间的摩擦系数为,拉筋两端受到的拉力分别为r.和T2,假定拉力沿拉筋长度呈非均匀分布,则该微分dT=r1-咒

拉筋与土体之间的摩擦阻力为:

在加筋土结构中,拉筋一般呈水平层状,相间铺设在需要加固的土体中。当加筋体受土压力作用产生破坏时,破裂面将墙体分为活动区和稳定区,活动区的下滑体对拉筋产生一个向外的拉拔力,而稳定区内土体与筋带间的摩擦阻力则阻止拉筋被拔出。如果每一层拉筋与土体的摩擦阻力均能大于相应的拉拔力,加筋土体的内部稳定性就有保证。从加筋体稳定机理可以看出:加筋材料表面要粗糙,能使筋一土之间产生足够的摩擦力,保证拉筋不被拉出;还要有足够的强度和弹性模量,保证拉筋不产生过大的变形或发生拉断破坏。

摩擦加筋原理的优点是概念明确、简单、便于理解。在加筋±挡墙的足尺试验中得到了较好的验证,在实际工程中已广泛应用。但摩擦加筋原理,忽略了筋带在拉力作用下的变形,未考虑土是非连续性介质、具有各向异性的特点,对于柔性土工合成材料(如塑料带等),其结果误差较大。

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