格栅加筋挡土墙加载速率相关的变形强度特性分析及有限.pdf

第33卷第2期岩土工程学报Vol.33No.2
2011年.2月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringFeb.2011

格栅加筋挡土墙加载速率相关的变形强度特性分析

及有限元模拟

彭芳乐1，2，李福林1，3，平川大贵4，龙冈文夫4
(1.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；2.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海200092；

3.中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221116；4.东京理科大学土木工程系，千叶278-8510)

摘要：根据土工格栅加筋挡土墙的模型试验，分析研究了加筋挡土墙在加载速率变化条件下的变形和强度特征。试
验中通过墙背填土顶面的条形基础在垂直方向施加荷载，加载过程中基础沉降速率不断发生变化，期间还包含蠕变加
载和循环加载。试验发现土工格栅加筋挡土墙存在非常显著的速率相关的行为特性，即沉降速率发生变化时，基底压
力–沉降曲线也发生相应的突变。这是填土材料（砂土）和加筋材料（土工格栅）本身黏性及其相互作用的综合反映。
应用基于动态松弛法的非线性有限元求解技术对上述模型试验进行具体的有限元数值计算，其中砂土和土工格栅均采
用统一的非线性三要素弹黏塑性本构模型进行模拟。计算与分析结果表明，综合考虑砂土和土工格栅的黏性特性的有
限元计算方法能很好地模拟土工格栅加筋挡土墙在加载速率变化条件下的变形强度特性。
关键词：土工格栅加筋挡土墙；砂土；加载速率；弹黏塑性；有限元；蠕变
中图分类号：TU476.4文献标识码：A文章编号：1000–4548(2011)02–0174–07
作者简介：彭芳乐(1965–)，男，教授，博士生导师，主要从事岩土力学、地下空间与工程等方面的教学与研究工作。
E-mail:[e-mail]。

Deformationandstrengthcharacteristicsofgeogrid-reinforcedsoilretaining
wallunderchangeofloadingrateanditsFEMsimulation

PENGFang-le1,2,LIFu-lin1,3,HIRAKAWADaiki4,TATSUOKAFumio4
(1.DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.KeyLaboratoryofGeotechnicalandUnderground

EngineeringofMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;3.SchoolofMechanicsandCivilEngineering,ChinaUniversity

ofMining&Technology,Xuzhou221116,China;4.DepartmentofCivilEngineering,TokyoUniversityofScience,Chiba278-8510,Japan)
Abstract:Thedeformationandstrengthcharacteristicsofgeogrid-reinforcedsoilretainingwallareinvestigatedbasedonthe
resultsfromphysicalmodeltestsperformedunderchangeofloadingrate.Themodelisverticallyloadedwitharigidstrip
footingplacedonthecrestofthebackfill.Theverticalsettlementrateofthefootingischangedstepbystepseveraltimesanda
setofcreeploadingandcyclicloadingstagesareperformedduringchangeofloadingrate.Theobviousrate-dependent
behaviorsofgeogrid-reinforcedsoilretainingwallareobserved.Namely,onastep-changeintheloadingrate,thefooting
pressure-settlementrelationischangedcorrespondingly.Itisduetotheviscouspropertiesofthebackfill(sand)andthe
reinforcement(geogrid)andtheintera