新大洲土工格栅
| 加入收藏 | 联系方式
澳门太阳集团2007登录 企业概况 资讯中心 产品信息 资质荣誉 车间一角 工程案例 联系大家
资讯中心 更多>>
企业资讯
行业动态
媒体报道
江苏新大洲土工材料有限企业
地址:宜兴市新建镇
电话:0510-87288686
传真:0510-87287668
手机:
邮箱:[email protected]
 
资讯中心
澳门太阳集团2007登录>资讯中心

基于各向异性弹性体假定的加筋土挡墙墙体水平变形

澳门太阳集团2007网站:admin  发布时间:2016-08-09  点击:1274

在进行土工合成材料加筋土挡墙墙体水平变形计算时,一般将其作为黏结重 力式挡墙来考虑。许福贵等(1997)2?将重力式水泥土挡墙简化为竖直放置的弹 性地基梁,按荷载函数处理作用于挡墙上的土压力,继而建立水泥土挡墙挠曲变形 的微分方程;李巨文等(1998)[25]把重力式水泥土挡墙当作刚性桩,把地基当作线 弹性体,同时考虑挡墙的空间作用计算其水平变形;季冲平等(1999)?按照“m”法对 水泥土搅拌桩挡墙的水平变形进行了计算。高沛峻等[27]将人工神经网络应用于水 泥土重力式支护结构水平变形的预测。张友葩等(2001)[28]把加筋土结构视为均质 横等向的复合体,基于Klivin黏弹性模型确定了加筋土结构的本构关系。

为了计算土工格栅加筋土挡墙墙体水平变形,本节提出了基于将加筋土挡墙 墙体视为各向异性的弹性体的假定,将该弹性体按照悬臂梁考虑,计算在其后填土 侧向土压力作用下,承受纯弯和纯剪作用时水平变形的新方法[29]

4. 5.1加筋土挡墙等效的各向异性弹性体

土工格栅加筋土挡墙是由每层相互交替的土工格栅拉筋和土体组成的复合 体。当假定层间界面为水平时,就每层材料而言,水平方向上是均质的、各向同性 的连续介质,且拉筋和土体的弹性模量和泊松比分别为仄、w和艮、vs在基于各 向异性弹性体的假定条件下,加筋土挡墙可等效成如图4. 4所示的系统。假定Ev 为弹性体竖直方向的弹性模量,&为水平方向的弹性模量,G为竖直平面内由剪 切应变引起的剪切模量,G为水平面内由剪切应变引起的剪切模量,^表征弹性


体由于x方向水平应力引起的y方向水平应变时对应的泊松比,^表征弹性体由 于:c方向水平应力引起的z方向竖向应变时对应的泊松比,^表征弹性体由于2 方向竖向应力引起的x方向水平应变时对应的泊松比。


 

4. 4加筋土结构理想的各向异性系统

4.5.2各向异性加筋土挡墙的弹性特征

设加筋土挡墙墙高为H每层拉筋厚度为s加筋土挡墙中拉筋厚度比t可表

示为

(4. 27)

(1)求解^~

假定加筋土挡墙在水平方向上是横观均质的、各向同性的连续介质,如图4. 5

所示。

各向异性弹性体的本构方程为


(4.28)

 

 

 



y^y

文本框: Gy-7-

剪切模量可由式(4. 29)确定,即



 


(4. 29)

(4.30)

(4. 31) (4. 32) (4. 33)

(4. 34) (4. 35)

 

ey

 

<h

 

Ex

 

Ey

 

dOy

8ax

 

同理

 

Er

 

Er

8a

 

Et

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



式中,下标sr分别代表土体介质和拉筋介质。考虑到加筋土单元三个方向上的 应力分布情况,其垂直方向的应力增量&rz = 0根据平面应变条件有&y=0,8ex=Sexs=Se?o S

= Vxy8az ,da^ == v,Sjxi ,Suys = vs&7ys                  (4. 36)


所以 同理

又因

&z = t * deZr + (1 — t)&z

将式(4. 36)?式(4. 49)带入式(4. 50),有


 

 

短纤针刺土工布
短纤针刺土工布

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



对于各向异性弹性体而言[3°]

文本框: 4. 51) 4. 52) 4.53)
4. 54)
.55)
.56)
.57)
.58)
.59)
V ^ Vzr

EX~EZ

同理可求出

1 _ i-? Ez~

(3)求解G和 由图4.5,有

G = ^ =——^------

1 7^ 2(1 + 0

=2k = ^r + d—0/s

Gz Tax                        Tax

2Kl + vr) , 2(l-^)(l + vs) G Et t Es

因此,土工格栅加筋土体的各向异性程度可表示为

n=k

忽略dv4等高阶项以及由于f ? 1ff,故

n= (1-?)2+#'

由式(4. 59)可以看出,等效的加筋土体特征其各向异性主要由管决定,有三 种可能

1)  §^=>0,即瓦=04 = 0复合体变成没有拉筋的各向同性材料。

2)             为非零值,代表一般加筋土体情况。

3)                    ,在有限的土体刚度下拉筋刚度趋于无穷大、厚度无穷小,即

E2=>^^0。此时w^oo!^ = ^^>0,即说明拉筋不能伸长,墙体水平方 向无变形。 


4.5.3    加筋土挡墙墙体的水平变形

将加筋土挡墙视为黏结重力式挡墙来考虑,其受到的墙后填土侧向土压力分 布形式为三角形分布。将加筋土墙体简化为悬臂梁,可以计算悬臂梁在三角形荷 载作用下,由于纯弯或纯剪作用引起的水平变形。

(1)三角形荷载作用下,悬臂梁受纯弯时的水平变形 在三角形荷载作用下(4. 6),悬臂梁的挠曲线微分方程为

EI                      = M(z)                                  (4. 60)

dz2

M(z) = ^z3                                                                 (4. 61)

4. 6悬臂梁在纯弯作用下引起的水平变形

式中4=?7//,其中&为静止土压力系数,y为加筋土墙体后填料的重度,H

为墙髙。

将式(4. 61)代人式(4. 60)进行二次积分,得

(z) = ir ?S+k+C2                                                               (4-62)

由边界条件wuz = H)= ^ = 0,有

(2= H)

文本框: (6. 63) (4. 64)
(4. 65)
Cl=_^*6H*f Q = ^ * 6H * f-


wb(z) =|^^05—52 + 4仔)                                     4.66)

(2)三角形荷载作用下,悬臂梁受纯剪时的水平变形 距墙顶以下z处的剪应力见图4. 7


 

4. 7悬臂梁在纯剪作用下引起的水平变形

(4. 67)

如图4. 8所示,取梁上一厚度为ck的微单元体分析,根据静力平衡条件 (r(z)+^^ ? dz) ? L-r(z)L--|- .      + p(z +d(z)) ? dz = 0

(4. 68)

4. 8纯剪过程单元变形


 


dz—0

 

 

 



文本框: (4. 70)ir =dz HL


 

 


(4. 71)


tz = G'^=HL'Z                                                     (4.72)

^ = 2^Hz2+Cl                                                                (4.73)

■wx =                  + Ci? + C2                                          (4. 74)

将边界条件取a = 0,                                             代入式(4. 71)、式(4. 73)

(4.74),得

Ci=0C^-

w, = ^^(H3 -23)                                                                (4. 75)

因此,在墙后填土侧向土压力作用下,由于纯弯和纯剪作用引起的加筋土挡墙 墙体的水平变形为

11^ =zvb+wx = ^^Cz5-5H4z + 4Hs)+^^-(H3-z3) (4. 76)

编织土工布
编织土工布

    
 
澳门太阳集团2007登录 | 企业概况 | 资讯中心 | 产品信息 | 资质荣誉 | 车间一角 | 工程案例 | 联系大家
Copying(C)澳门太阳集团2007登录,澳门太阳集团2007网站 All Rights Reserved. 备案号:苏ICP备15039911号
电话:0510-87288686 传真:0510-87287668 手机: 地址:宜兴市新建镇 邮箱:[email protected] 网址:www.xdztg.com
XML 地图 | Sitemap 地图