基于样条有限点法的加筋土挡墙变形分析

摘要

本文结合长江鱼洞段河岸整治工程，采用新的理论计算方法—样条有限点法分析加筋土挡墙的变形，对影响加筋土挡墙变形的挡墙高度、筋带特性、筋带分布、加筋体填料内摩擦角和弹性模量、后方填料内摩擦角等因素分别进行了分析，并与有限元计算结果进行对比，探讨加筋土挡墙的变形计算方法。
　　本研究主要内容包括：⑴分别将加筋土挡墙简化为弹性地基板和悬臂梁两种模型，利用样条有限点法对这两种简化模型进行理论计算分析，结果表明:样条有限点法计算结果与有限元计算结果比较接近。⑵根据对加筋填料和挡墙高度对加筋土挡墙侧向变形的影响分析，可知加筋填料的内摩擦角及弹性模量对挡墙水平侧向变形有较大影响，内摩擦角和弹性模量增大均能减小挡墙的变形;同样，后方填料内摩擦角增大也能减小挡墙的侧向变形。同等条件下，加筋土挡墙越高，其侧向变形越大;对高度较大的加筋土挡墙采用台阶式将有效减少挡墙的变形。⑶筋带特性及筋带分布对挡墙侧向变形也有很大影响，计算结果表明:一定范围内，加筋带弹性模量的增加能够有效减小挡墙的水平侧向变形;筋带横向长度的增加也能减小侧向变形，但筋带超过一定长度后其作用明显减弱;减小筋带的竖向布置间距也可减少挡墙的侧向变形，但过小的间距形成“超筋土”后，作用也明显降低。⑷采用灰关联法分析影响加筋土挡墙侧向变形的各因素敏感性，可知挡墙高度对加筋土挡墙侧向变形的影响最大，其余依次为筋带竖向布置间距、墙后填料内摩擦角、加筋体填料内摩擦角、加筋体填料弹性模量、筋带横向长度以及筋带弹性模量等。⑸依据样条有限点法的计算结果，采用多因素分析法，获得了加筋土挡墙侧向变形的简化计算公式。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．2 加筋土挡墙的发展及研究现状

1．2．2 加筋土挡墙的理论计算研究现状

1．3 样条有限点法的发展及研究现状

1．3．2 样条有限点法的研究现状

1．4 存在的问题

1．5 主要研究内容及意义

第二章 加筋土原理及样条有限点法

2．2．2 加筋土分析理论

2．3 样条有限点法的基本理论

2．3．1 B样条函数

2．3．2 样条基函数的构造方法

2．3．3 样条有限点法的原理及计算方法

2．4 样条有限点法的荷载矩阵

第三章 加筋土挡墙的样条有限点法计算

3．1．2 工程设计资料

3．2 工程结构等效为悬臂梁的样条有限点法计算

3．2．1 等效为各向异性弹性体的加筋土挡墙

3．2．2 各向异性加筋土挡墙的弹性特征

3．2．3 加筋土挡墙水平变形计算及对比分析

3．3 工程结构等效为弹性地基板的样条有限点法计算

3．3．1 板的样条有限点法分析步骤

3．3．2 加筋土挡墙的简化分析

3．3．3 加筋土挡墙水平变形计算及对比分析

3．4 本章小结

第四章 基于样条有限点法对加筋土挡墙水平变形分析

4．1．1 加筋填料内摩擦角φ的影响

4．1．2 加筋填料弹性模量E的影响

4．2 加筋材料的影响分析

4．2．2 筋带横向长度的影响

4．2．3 筋带竖向间距的影响

4．3 挡墙高度的影响分析

4．4 后方填料的影响分析

4．5 加筋土挡墙水平变形敏感性分析

4．6 多因素下加筋土挡墙水平变形计算公式

4．7 本章小结

第五章 结论与展望

5．2 展望

致谢

参考文献

附录

发表的论文及参与的项目