包裹式加筋土挡土墙抗震特性试验研究

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包裹式加筋土挡土墙是以面板、填土、筋材等组成的复合支挡结构。目前在铁路、公路、水运及水利等各类土建工程中已得到广泛的应用。然而,加筋土挡墙的设计理论还不够成熟,尤其是动力特性和抗震设计方面。在相关设计规范中,抗震方面的设计采用拟静力法,来考虑地震力的作用。这对于筋土间在地震作用下的复杂的受力机理、土压力与地震力的组合方式,这种设计计算方法显得尤为简单。本文主要针对包裹式加筋土挡土墙抗震设计中存在的问题展开研究,以广(通)大(理)线某车站包裹式加筋土挡土墙为背景,通过理论分析与振动台模拟试验开展了以下一些研究工作:(1)结合国内外研究现状利用摩擦加筋原理和准粘聚力理论对加筋土挡土墙筋土间的相互作用机理进行了深入的理论分析,对加筋土挡墙的几种破坏模式进行了归纳总结,对加筋土挡土墙外部稳定性和内部稳定性进行了深入分析和总结。(2)以广大线某车站包裹式加筋土挡土墙工点原型为依据,确定振动台试验模型的相似率,进而确定模型尺寸及材料,并进行模型试验的设计。(3)通过对模型安放的加速度计、土压力计和电阻应变片所测试验结果进行整理和分析,得出了加速度放大系数与墙高变化的规律;土压力与墙高的变化规律;不同位置处筋材的受力变化规律,加筋土挡土墙的破坏模式及潜在破裂面的位置。(4)通过对试验模型进行理论计算和试验实测值进行计算(0.15g、0.2g、0.3g、0.4g时),得出按规范进行计算的结果较试验实测值进行计算的要小,规范计算方法偏于不安全。(5)通过两组振动台模型试验对包裹式加筋土挡土墙和普通的加筋土挡土墙在不同地震峰值加速度作用下(0.085g、0.15g、0.2g、0.25g、0.312g、0.4g、0.616g)的受力变形特点进行对比分析,得出了包裹式加筋土挡土墙具有更好的抗震性能。
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