加筋土复合地基刚度特性研究

摘要

地基的不均匀沉降是引起建筑工程事故的主要原因之一。建筑物的不均匀沉降在设计时一般是不可能考虑周到的。由于各种不均匀性造成的差异沉降，将会使建筑物上部结构内产生次生应力，导致建筑物上部结构或墙体开裂、破坏或出现倾斜。为了有效地减少因地基的差异沉降带来的建筑物开裂破坏等事故，必须对建筑物的地基沉降加以有效控制，从而确保建筑物的坚固耐久使用。加筋土复合地基则是一个很有效的控制措施。
　　基于温克尔假定，将土工格栅加筋作用带看作是在地基土体内铺设了一个加筋垫层。加筋作用带对其以下地基有重新分布应力的作用，使软土层顶面的应力大大减少，加筋土复合地基的沉降则相应减少。加筋作用带增强了地基的整体性和连续性，土的密实度增大，抗挠曲刚度提高，承载能力则相应增大。将土工格栅加筋作用带分层铺设在散体材料中，相当于连续整体筏板的作用，每两层土工格栅加筋作用带之间的土体颗粒的联接强度被强化，土的结构强度增大，增强了地基的整体刚度，其抵抗变形的能力增强，整体抗弯抗剪能力增强，能较多地承担外加荷载，增强了整个地基的稳定性。
　　在本文的理论分析中，对单层加筋作用带和双层加筋作用带变形的公式进行了理论推导，并分析了影响其变形的因素，在采用单层加筋作用带加固情况下，作用带变形随作用带刚度的增大、作用带埋置深度的减小、地基反力系数的增大而逐渐减小；在采用双层加筋作用带加固情况下，第一层加筋作用带变形与第二层作用带的刚度有关，随着第二层加筋作用带刚度的增加而逐渐减小；此外，作用带变形还与两层作用带之间埋置距离、作用带埋置范围内土体性质有关；在此理论分析的基础上，进一步推导了加筋土复合地基刚度的公式，指出双层加筋作用带对于减小地基沉降、提高地基刚度的效果优于单层加筋作用带，并对影响其变化的因素进行了理论分析，旨在为工程实践提供必要的理论支撑。

目录

声明

符号表

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文意义与主要研究内容

第2章 加筋土复合地基刚度特性研究理论基础

2.1 加筋法概述

2.2 土工合成材料分类与功能

2.3 筋-土之间加筋机理

2.4 加筋土复合地基处理软弱地基的作用原理

第3章 单层加筋土复合地基理论分析

3.1 概述

3.2 均布荷载作用下单层加筋作用带变形的计算模型与求解

3.3 加筋作用带受力变形因素分析

3.4 本章小结

第4章 双层加筋土复合地基理论分析

4.1 均布荷载作用下双层加筋作用带变形的计算模型与求解

4.2 双层加筋作用带受力变形因素分析

4.3 本章小结

第5章 加筋土复合地基刚度特性分析

5.1 概述

5.2 单层加筋作用带下的加筋土复合地基刚度

5.3 双层加筋作用带下的加筋土复合地基刚度

5.4 本章小结

第6章 加筋土复合地基刚度特性的数值模拟分析

6.1 有限元概述

6.2 土的本构模型

6.4 单层加筋有限元模拟结果分析

6.5 双层加筋有限元模拟结果分析

6.4 本章小结

第7章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果