格栅加筋黏性土挡墙黏弹塑性有限元分析.pdf

年月
20089铁道工程学报Sep2008
第9期(总120)JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO.9(Ser.120)

文章编号:1006-2106(2008)09-0007-06

格栅加筋黏性土挡墙黏弹塑性有限元分析X
肖成志1XX刘波1孙建诚1栾茂田2

(1.河北工业大学,天津300132;2.大连理工大学,大连116024)

摘要:研究目的:针对格栅加筋黏性土挡墙,采用5元件西原流变模型和黏弹性模型分别考虑黏性回填土与筋
材的流变特性,通过合理考虑筋材、填土与面板间的相互作用效应和加筋逐层填筑过程,编写了分析加筋黏性
土挡墙工作性能的二维有限元数值程序,并以Denver黏性土试验挡墙为例,对加筋黏性土挡墙长期工作性能
进行评价。
研究结论:有限元数值模拟结果与实测值吻合较好;挡墙面板侧向变形及试验墙顶部沉降受土体和筋材
的蠕变特性影响明显;筋材应力在开始阶段变化明显,且有不同程度的增加,随着载荷持续时间的增加,筋材
应力开始变小,筋材处于应力松弛状态。
关键词:土工格栅;黏性土;黏弹塑性有限元;Denver试验挡土墙
中图分类号:TU476文献标识码:A

AnalysesofFEMBasedontheVisco-Elasto-PlasticityofReinforced
CohesionSoilRetainingWallbyGeogrids
XIAOCheng-zhi1,LIUBo1,SUNJian-cheng1,LUANMao-tian2
(1.HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300132,China;2.DalianUniversityofTechnology,Dalian,Liaoning
116024,China)
Abstract:Researchpurposes:5-elementNishihara'srheologicalmodelofcohesionsoilandcreepmodelof
geosyntheticsareusedtostudylongtermbehaviorsofreinforcedcohesionsoilretainingwall.Additionally,the
interactioneffectsofreinforcementandfills,panelandfillandpanelandpanelarerationallyconsidered.Thelayer-
by-layerfillingprocessofbackfillsofretainingwallisalsosimulated.Nonlinearcomputationsbasedon2-DFEMare
numericallyimplementedbyhybridalgorithminwhichtheincrementalschemeisincorporated.Furthermore,Denvertest
wallofcohesionsoilhasbeensimulatedbyproposedmethodhere.
Researchconclusions:Thesimulatedresultsagreedwiththemeasuredresultswell.Verticaldisplacementfortopsurface
andlateraldisplacementforpanelareaffectedbyrheologyofreinforcedstructure.Stressesofreinforcementincreased
withtimeatthebeginning,duringaspecifiedtimethestressesinitdecreasedandthereinforcementshowedthebehavior
ofrelaxation.
Keywords:geogrids;cohesionsoil;FEMofvisco-elasto-plasticity;Denvertestwall

目前,土工合成材料凭借优异的工程特性而广泛结构回填料通常可就地采用工程现场附近的碎石土或
用于铁路、城建和港口码头建设等岩土工程中。加筋风化砂等粒状回填土,这些粒状回填土与筋材之间具

X收稿日期:2008-01-10
基金项目:国家自然基金项目(50678032);博士后基金项目(20070420807);河北省科技厅科技攻关项目(072156130)
XX作者简介:肖成志,1976年出生,男,副教授,博士。
8铁道工程学报2008年9月

有良好的摩擦效应,其工程性质随时间的变化不大。元、面板、筋材及其接触面单元,该