循环荷载作用下三明治形加筋土挡墙的模型试验与数值模拟
Model Test and Numerical Analysis of Sandwich⁃shaped Reinforced Retaining Wall under Cyclic Loading
- 防灾减灾工程学报 2021年41卷第6期 页码：1339-1349
- 作者机构：
1.广州环保投资集团有限公司,广东 广州 510330
2.广州环投花城环保能源有限公司,广东 广州 510830
3.温州大学建筑工程学院,浙江 温州 325035
4.上海大学力学与工程科学学院,上海 200444
- 作者简介：
齐添（1981—），男，高级工程师，博士。主要从事岩土工程、环保工程等方面的研究。E-mail: zjuqitian@126.com
- 基金信息：国家自然科学基金项目(51578425);浙江省自然科学基金项目(LY18E080027)
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.201911049
中图分类号： TU443-
纸质出版：2021-12-15
- 稿件说明：
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齐添,王亚伟,丁光亚等.循环荷载作用下三明治形加筋土挡墙的模型试验与数值模拟[J].防灾减灾工程学报,2021,41(06):1339-1349.
QI Tian,WANG Yawei,DING Guangya,et al.Model Test and Numerical Analysis of Sandwich⁃shaped Reinforced Retaining Wall under Cyclic Loading[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(06):1339-1349.
齐添,王亚伟,丁光亚等.循环荷载作用下三明治形加筋土挡墙的模型试验与数值模拟[J].防灾减灾工程学报,2021,41(06):1339-1349. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201911049.
QI Tian,WANG Yawei,DING Guangya,et al.Model Test and Numerical Analysis of Sandwich⁃shaped Reinforced Retaining Wall under Cyclic Loading[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(06):1339-1349. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201911049.
摘要
为研究循环荷载作用下三明治形加筋土挡墙的受力特性，进行了一系列砂土加筋土挡墙和三明治形加筋土挡墙的动加载室内模型试验。针对不同的加载特征，分析加筋土挡墙的变形和应力响应。采用FLAC3D建立三明治形加筋土挡墙的数值计算模型，通过与模型试验的对比，验证了计算模型的可靠性，分析了循环荷载下挡墙的变形、加速度和潜在破裂面。研究结果表明：三明治形加筋土挡墙变形与竖向土压力随荷载幅值、荷载频率和激振器个数的增加而增大；荷载对土压力的影响随距振源距离的增大而减小；相同加载条件下，三明治形挡墙的顶部沉降更大；随着挡墙高度的增加，土压力的振动幅值逐渐增大，土压力峰值减小；挡墙沉降并非成层均匀沉降，内部分层沉降出现双峰值；随墙高减小加速度衰减，加速度峰值在挡墙上部的平均衰减率最大；三明治形加筋土挡墙与砂土加筋土挡墙破裂面位置相近。地面交通荷载引起的振动对挡墙结构产生不利影响是加筋挡墙的研究重点。
Abstract
In order to study the characteristics of a sandwich-shaped reinforced retaining wall under cyclic loading， a series of dynamic loading indoor model tests on reinforced retaining walls were carried out. Deformation and stress response of two reinforced retaining walls were studied with different loading characteristics. At the same time， the numerical model of the sandwich-shaped reinforced retaining wall was established by FLAC
3D
. The reliability of the model was verified by comparing with the results of model test. The deformation， acceleration and potential fracture surface of the retaining wall under cyclic loading were analyzed. The results show that the deformation and vertical earth pressure of the sandwich-shaped reinforced retaining wall increase with the increase of load amplitude， vibration frequency and number of exciters. The influence of load on earth pressure decreases with the increase of the distance to the vibration source. Under the same loading conditions， the top settlement of the sandwich-shaped retaining wall is larger. As the increase of the height of the retaining wall， the vibration amplitude of earth pressure increases gradually and the peak value of earth pressure decreases. The settlement of the retaining wall is nonuniform， and the internal settlement has double peaks. The acceleration decreases as the wall height decreasing. The average attenuation rate of the peak acceleration on the top of the retaining wall is the largest. The location of the potential slip surface of the sandwich-shaped reinforced retaining wall is similar to that of the reinforced retaining wall filled with sand. The adverse effects of vibration caused by ground traffic loads on the structure of retaining walls are the focus of research on reinforced retaining walls. This study is of great significance for understanding the dynamic characteristics of retaining walls and guiding the engineering application of sandwich-shaped reinforced retaining walls.
关键词
Keywords
references
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