挡土墙侧向位移修复结构设计及性能试验研究

摘要

挡土墙结构目前已在公路、铁路、港口工程、建筑工程等领域中得到了较为广泛的应用，然而在诸多挡土墙结构物中，由于受到墙背土压力、外界荷载等因素的影响，有部分挡土墙结构物会发生一定程度的侧向位移。对此，为降低挡土墙侧向位移对工程安全和环境产生的不利影响，论文以工程实际为依托，综合利用室内试验和有限元仿真相结合的方法对挡土墙侧向位移修复结构进行研究，主要得到以下结论：
　　（1）基于挡土墙侧向位移的影响因素及其组成情况，设计了一种挡土墙侧向位移修复结构，该结构不仅可以有效修复原有挡土墙的侧向位移，还能增强挡土墙的稳定性；
　　（2）结合工程实际情况和所设计结构的受力特性，设计了相应的室内试验模型，研究确定了模型的测试元件、土性参数、试验过程以及试验内容；
　　（3）利用所设计的室内试验模型进行侧向位移修复试验，通过试验可以看出，所设计模型能够实现对挡土墙侧向位移的修复，而且随着挡土墙侧向位移修复量的逐渐增加，顶压力、挡土墙应力、墙背土压力都呈现逐渐增大的趋势；
　　（4）综合考虑所设计结构和室内模型成果，建立了仿真分析模型，从仿真分析结果来看：顶压方向与水平夹角为30°、顶压位置距墙顶15cm、取土孔直径0.08m、取土孔距墙0.3m时，挡土墙侧向位移修复过程中的顶压力、挡土墙应力、墙后土压力最小；当墙背填土为砂性土时，顶压力、挡土墙应力、墙后土压力最大；在顶压方向、顶压位置、墙后取土孔大小、墙后取土孔位置、墙后土体土性参数五种因素中，墙后取土孔大小和墙后土体土性参数对挡土墙结构物的力学性能影响较大。

目录

第一章 绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究的主要内容

1.4研究技术路线

1.5拟解决的关键问题与创新点

第二章 挡土墙侧向位移的诱发因素及修复结构设计

2.1挡土墙位移诱发因素及组成分析

2.2挡土墙侧向位移修复设计

2.3挡土墙结构修复加固特点及机理分析

2.4本章小结

第三章 挡土墙侧向位移修复结构的室内试验研究

3.1试验结构的确定

3.2试验方案的确定

3.3本章小结

第四章 挡土墙侧向位移修复结构的室内试验成果分析

4.1挡土墙背后土体土性参数的确定

4.2挡土墙位移恢复与顶压力之间的关系

4.3挡土墙位移恢复与挡土墙应力的关系

4.4挡土墙位移恢复与墙后土压力的关系

4.5挡土墙位移修复过程顶压力与挡土墙应力、墙后土压力的关系

4.6本章小结

第五章 挡土墙侧向位移修复过程结构受力特性的仿真分析

5.1 ABAQUS有限元程序简介

5.2模型的基本建立

5.3模型中挡土墙初始状态的确定

5.4模型的正确性验证

5.5不同因素改变对挡土墙修复结构的影响仿真分析

5.6模拟因素对结构力学性能的影响程度分析

5.7本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

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