發(fā)布時間：2020-11-17 13:09

　　 以汶川地震中破壞的雙級臺階式加筋土擋墻和現(xiàn)有模塊式直立加筋土擋墻這兩類實體工程為研究對象,設(shè)計和完成了2個大型振動臺試驗;利用FLAC3D軟件建立了加筋土擋墻數(shù)值模型,模擬振動臺試驗工況;根據(jù)試驗結(jié)果、國家標準和其他專家學者研究成果對現(xiàn)階段雙級加筋土擋墻的潛在破裂面進行了歸納、總結(jié)。主要工作如下:(1)根據(jù)相似定律,應(yīng)用量綱分析法推導了17個獨立物理量的相似關(guān)系,確定了模型試驗相似關(guān)系;完成了相似比1:10的雙級加筋土擋墻模型和相似比1:4、相似比1:2的單級加筋土擋墻振動臺試驗?zāi)Ｐ?確定了模型填料、土工格柵、模型磚、傳感器類別和布設(shè)位置,介紹了材料的基本情況;確定了輸入地震波類型及試驗加載方案。(2)雙級加筋土擋墻振動臺試驗研究了水平地震作用下模型的動力特性:觀察了擋墻在各工況下的宏觀現(xiàn)象及擋墻的破壞形式;測試了模型不同高度和不同位置處的加速度響應(yīng);測試了擋墻不同位置處位移響應(yīng)和殘余位移響應(yīng);研究了上下級擋墻和臺階處動土壓力分布規(guī)律;研究了土工格柵的應(yīng)變分布規(guī)律。(3)單級加筋土擋墻振動臺試驗研究了水平地震作用下模型的動力特性:觀察了擋墻在各工況下的宏觀現(xiàn)象及擋墻的破壞形式;測試了模型在不同相似比、不同高度和不同位置處的加速度響應(yīng)同時分析了模型的頻譜特性;測試了擋墻不同相似比、不同位置處位移響應(yīng)和殘余位移響應(yīng);測試了擋墻在不同相似比下頂部不同位置的沉降分布響應(yīng)和殘余沉降分布響應(yīng);研究了不同相似比下?lián)鯄�動土壓力分布�?guī)律;研究了不同相似比作用下土工格柵的應(yīng)變分布規(guī)律。(4)運用FLAC3D建立了雙級加筋土擋墻和單級加筋土擋墻數(shù)值模型,并對其施加與振動臺試驗一致的試驗工況。研究了加速度、動位移、豎向沉降、動土壓力和筋材應(yīng)力在水平地震作用下的響應(yīng)。(5)介紹了現(xiàn)階段四類潛在破裂面計算方法;應(yīng)用數(shù)學方法,對臥龍波和EL-Centro波作用下的所有工況,進行了指數(shù)擬合;綜合各類潛在破裂面計算方法,提出了考慮平臺寬度的雙級折線型潛在破裂面,可作為雙級加筋土擋墻加筋長度設(shè)計計算的參考、依據(jù)。
【學位單位】：防災(zāi)科技學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU476.4
【部分圖文】：

現(xiàn)代土工加筋技術(shù)是1965年法國工程師Henri.Vidal提出并發(fā)展起來的新興技術(shù)。比利牛斯山的加筋土擋墻是 Henri.Vidal 運用新興技術(shù)建造的第一座，因其造價經(jīng)濟、施工周期短、適應(yīng)不同地基等諸多優(yōu)點，隨后在世界各地大量推廣使用。楊果林在所著書[2]中提及：1978 年云南田壩貯煤場修建了第試驗性加筋土擋墻，1980 年在山西銅城—陵川公路上修建了第一座公路加擋墻。隨后經(jīng)歷技術(shù)引進階段、建設(shè)與發(fā)展階段，土工加筋技術(shù)在我國的交統(tǒng)、水利系統(tǒng)、港口工程、建筑結(jié)構(gòu)等諸多領(lǐng)域得到廣泛使用。加筋土擋墻由擋墻、回填土和筋材三部分組成，見圖 1.1、1.2。與傳統(tǒng)的重擋墻中的擋墻硬抗外力不同，加筋土擋墻的受力情況如同太極中的“四兩撥”：回填土將側(cè)向土壓力作用于擋墻，擋墻因為作用力與反作用力關(guān)系，通結(jié)作用將壓力傳遞給筋材，筋材所受拉力和其自身與土體的界面摩擦相平

現(xiàn)代土工加筋技術(shù)是1965年法國工程師Henri.Vidal提出并發(fā)展起來的新興技術(shù)。比利牛斯山的加筋土擋墻是 Henri.Vidal 運用新興技術(shù)建造的第一座，因其造價經(jīng)濟、施工周期短、適應(yīng)不同地基等諸多優(yōu)點，隨后在世界各地大量推廣使用。楊果林在所著書[2]中提及：1978 年云南田壩貯煤場修建了第試驗性加筋土擋墻，1980 年在山西銅城—陵川公路上修建了第一座公路加擋墻。隨后經(jīng)歷技術(shù)引進階段、建設(shè)與發(fā)展階段，土工加筋技術(shù)在我國的交統(tǒng)、水利系統(tǒng)、港口工程、建筑結(jié)構(gòu)等諸多領(lǐng)域得到廣泛使用。加筋土擋墻由擋墻、回填土和筋材三部分組成，見圖 1.1、1.2。與傳統(tǒng)的重擋墻中的擋墻硬抗外力不同，加筋土擋墻的受力情況如同太極中的“四兩撥”：回填土將側(cè)向土壓力作用于擋墻，擋墻因為作用力與反作用力關(guān)系，通結(jié)作用將壓力傳遞給筋材，筋材所受拉力和其自身與土體的界面摩擦相平

年 9 月智利 8.3 級地震（見圖 1.3，圖 1.4）后，美國 Geotechnical Extreme EveReconnaissance Association（簡稱 GEER）報告中說道“加筋土擋墻中沒有現(xiàn)由于地震土壓造成的破壞”。2014 年 4 月智利 8.2 級地震（見圖 1.5，圖 1后，美國 GEER 報告中提到“總體而言加筋土擋墻的響應(yīng)是不錯的基本沒有現(xiàn)大的破壞”。2011 年 3 月日本 9.0 級地震（見圖 1.7，圖 1.8）中相鄰兩座土結(jié)構(gòu)物的反應(yīng)大相徑庭，素土邊坡垮塌，加筋土擋墻安然無恙。2010 年 2 月利 8.8 級地震（見圖 1.9，圖 1.10）后，美國 GEER 報告中提及“加筋土擋墻智利的應(yīng)用廣泛…這次地震中它們的表現(xiàn)優(yōu)越！”。又如 2008 年的汶川地震2001 年的中美洲 EI Salvador 地震、1999 年的土耳其伊茲米特地震、1999 年臺灣集集地震、1995 年的阪神地震及 1994 年的 Northridge 地震。僅以 2008 汶川地震數(shù)據(jù)舉例，韓鵬飛[4]通過震后調(diào)查擋墻的破壞情況，345 座破壞擋墻僅有 3 座為加筋土擋墻，占總破壞數(shù)量的 0.9%。
【參考文獻】

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本文編號：2887530