文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
加筋土中筋材拉拔特性研究
姓名:张鹏
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王建华
上海交通大学硕士学位论文
加筋土中筋材拉拔特性研究
摘要
现代土工加筋技术是近 30 年来发展起来的一门新型土工技
术在国内外已得到了广泛的应用但理论滞后于实践所以工
程中采用的设计方法仍多为半经验半理论的这给加筋土的稳定
性带来了隐患为提高结构的安全性与经济性需要进一步研究
解决一些加筋土的稳定性理论问题在加筋土体稳定性研究中
有关筋土接触面上的筋土作用分析对于正确建立加筋土结构本
构模型以及指导合理的工程设计具有重要的作用本文就是在对
国内外土工合成材料的应用与研究现状进行综合分析的基础上
针对上述课题展开了研究并取得了以下一些结果
1 以已有的土工合成材料拉拔试验情况为基础研究了加筋土
中筋材抗拔荷载传递机理以及筋材受拉位移规律根据拉拔受力情
况建立了加筋土筋材拉拔作用的力学模型根据不同试验的结果
对筋土接触面上的剪应力位移关系分别用双曲线双线性以及
考虑了软化与流动的分段模型来表示由此建立了相应的筋材拉拔
力位移的非线性微分控制方程通过对此方程采用有限差分及数
值迭代得到了数值解并以此为基础进行了参数研究与实例分析
参数研究表明位移拉拔力之间的关系是非线性的文中给出了不
同接触参数对其关系的影响实例分析表明本节所用的模型在相应
I
上海交通大学硕士学位论文
条件下得到的计算结果与实测值基本符合
2 研究了在垃圾填埋场边坡中使用的土工膜中的拉力与位移情
况根据放置在边坡上的土工膜受力情况建立了力学模型并对土
工膜与土体接触面上剪应力应变分别用双曲线与理想弹塑性关系
来表示并据此导出了相应的微分控制方程结合边界协调条件分
别给出了数值解与解析解并对其中的重要参数进行了分析计算
结果显示土工膜中的拉力与位移沿着土工膜长度呈非线性变化规
律其中拉力从锚固段向自由端呈非线性递减趋势而位移则相反
呈非线性递增趋势
3 对有限单元法在加筋土结构中应用的基本原理进行了说明
并对其中关键的筋土界面接触单元给出了分析通过通用有限元
软件 Ansys 对加筋土拉拔试验进行了建模分析给出了计算结果
对 Ansys 在加筋土结构中的应用进行了初步的尝试
关键词加筋土拉拔试验土工合成材料接触面有限差分
有限元
II
上海交通大学硕士学位论文
The technology of modern reinforced soil is a new kind of
geotechnique, which has been widely used in the world. But the theory
about the reinforced soil is lag of the practice, so the design in the
application depends deeply on the experience, which will bring potential
risk to the stability of reinforced soil. In order to rise the safety and
economics, we need to do further theoretical analysis on the stability of
reinforced soil. The research on the interaction between soil and
reinforcement play a fundamental role in the field about the stability of
reinforced soil, which is useful to model the constitutive relationship of
the reinforced structure as well as to the engineering design. This paper is
to solve such problems by analysis application and research state of
geosynthetics. As a whole, the research work of this dissertation can be
summarized follows:
1. This paper presents t