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振动作用下加筋土挡土墙的动力响应分析
| 论文题名： | 振动作用下加筋土挡土墙的动力响应分析 |
| 关键词： | 振动作用;加筋土挡土墙;动力响应;地震作用;加筋材料;计算值;抗震设计;地震加速度;对比分析;响应数值模拟;规范;有限差分模型;响应特性;计算分析;公路建设;放大效应;动土压力;准粘聚力理论;影响;应用 |
| 摘要： | 现代加筋土技术是20世纪60年代发展起来的一门新兴技术,以在回填土中掺入或铺设加筋材料来改善土体的强度与变形特性。加筋土挡土墙是其一个主要的应用方面。从加筋土挡土墙出现以来,因其廉价美观、抗震性能好、对地基变形适应性大等多方面的优点而得到迅猛发展。然而对加筋土挡土墙的理论研究落后于工程实践,尤其在动力响应特性及抗震设计方面。随着我国高等级公路建设的飞速发展,特别是高等级公路建设向中西部地区的推进,加筋土挡墙在高烈度地震区域的水利、交通及城建等领域的应用将越来越广泛,因此开展加筋土挡土墙动力响应特性研究具有非常重要的现实意义。 本文在前人研究的基础上,对地震作用下加筋土挡土墙的研究现状进行了较为全面的总结和分析；深入探讨了加筋土及加筋土挡土墙的工作机理,对比分析了当前基于拟静力法的几种规范抗震设计方法；对加筋土挡土墙进行了动力有限差分数值模拟分析,研究了各种设计参数对其动力响应的影响。具体有以下三部分内容： 首先,利用摩擦加筋原理和准粘聚力理论对加筋土的基本原理进行了系统分析,对地震作用下加筋土挡土墙可能存在的各种破坏模式及当前规范计算方法作了深入分析和总结。 其次,使用岩土工程界广泛应用的数值分析软件FLAC,建立加筋土挡土墙有限差分模型,对加拿大皇家军事学院进行的一个加筋土挡土墙振动台实验进行了动力响应数值模拟,计算值与实验值有较好的一致性,从而验证了模型的合理性和可靠性。 最后,对一座实际加筋土挡土墙地震作用下动力响应进行了分析,并将加筋材料中最大拉力、动土压力、加速度放大效应的数值模拟结果与FHWA和《公路加筋土工程设计规范》计算值进行了对比分析。计算分析表明,挡土墙面板位移与加筋材料拉力均随时间累计增加,地震持续时间对加筋土挡土墙动力影响明显,在地震末期加筋体拉力、动土压力数值计算值要明显大于规范计算值。地震时加速度沿墙高有明显的放大效应、墙趾吸收的一部分水平荷载等规范都没很好地考虑。进一步改变地震加速度,加筋体的长度、刚度、间距和面板密度等参数,进行了参数敏感性计算分析。通过对比分析探讨了加筋材料、面板性质和地震加速度对加筋土挡土墙动力响应的影响,总结得出了对加筋土挡土墙抗震设计有参考价值的规律性结论。 |
| 作者： | 黎寰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 汪益敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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