钢带式加筋土挡墙合理布筋方式及优化设计的探讨

《钢带式加筋土挡墙合理布筋方式及优化设计的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钢带式加筋土挡墙合理布筋方式及优化设计的探讨钢带式加筋土挡墙合理布筋方式及优化设计的探讨摘要：通过建立钢带式加筋土挡墙的有限元模型，对加筋土挡墙内部稳定条件下筋带的受力状态与筋带的几何尺寸和层位的关系进行分析，对比规范采用的方法，提出钢带式加筋土挡墙最优配筋断面和直接计算锚固段长度的方法，从而使设计过程得到简化，同时也使加筋材料得到充分利用。　　　　加筋土挡墙作为一种新型的挡土结构，由于其良好的技术经济效益而被越来越多的工程所采用，然而对于其作用机理的理论研究尚不成熟。目前的设计理论、规范方法主要是解决加筋土挡墙的强度问题，但由于加筋土结构的特殊性，使加筋土理论大大落后于工程实践。　　

2、本文旨在通过有限元分析得出了加筋土挡墙筋带的受力状态与筋带的几何尺寸和层位的关系，结合挡墙内部稳定条件下对筋带断面的公式推导，两者相互印证，从而得出了钢带式加筋土挡墙最优配筋断面和直接计算锚固段长度的方法，使设计过程得到简化，同时也使加筋材料得到充分利用。　　有限元模型简介钢带式加筋土挡墙合理布筋方式及优化设计的探讨钢带式加筋土挡墙合理布筋方式及优化设计的探讨摘要：通过建立钢带式加筋土挡墙的有限元模型，对加筋土挡墙内部稳定条件下筋带的受力状态与筋带的几何尺寸和层位的关系进行分析，对比规范采用的方法，提出钢带式加筋土挡墙最优配筋断面和直接计算锚固段长度的方法，从而使设计过程得到简化，同时

3、也使加筋材料得到充分利用。　　　　加筋土挡墙作为一种新型的挡土结构，由于其良好的技术经济效益而被越来越多的工程所采用，然而对于其作用机理的理论研究尚不成熟。目前的设计理论、规范方法主要是解决加筋土挡墙的强度问题，但由于加筋土结构的特殊性，使加筋土理论大大落后于工程实践。　　本文旨在通过有限元分析得出了加筋土挡墙筋带的受力状态与筋带的几何尺寸和层位的关系，结合挡墙内部稳定条件下对筋带断面的公式推导，两者相互印证，从而得出了钢带式加筋土挡墙最优配筋断面和直接计算锚固段长度的方法，使设计过程得到简化，同时也使加筋材料得到充分利用。　　有限元模型简介　　本节主要在大型有限元软件ADINA的基础

4、上，就深圳河某段加筋土挡墙典型监测断面建立二维弹塑性有限元模型。在有限元模型建立时为方便对筋带及挡墙面板的内力及变形分析，采取将筋~土分开考虑的方法，即用不同的材料和单元来模拟筋～土之间的相互作用，并采取如下假定：　　墙体是足够长的，且沿长度方向不产生变形，因此按平面应变处理；　　由于筋带材料刚度足够大，且施工中变形曲率控制良好，忽略弯矩产生的影响，采用理想弹塑性材料，用一维杆单元模拟；　　面板采用ADINA中的四结点等参元实体单元，材料为线弹性；　　墙后填土本构关系采用Mohr-Coulomb弹塑性模型；　　筋带与土的摩擦作用通过ADINA提供REBAR单元自动考虑，填土与挡墙面板之

5、间的摩擦接触采用GOODMAN接触面单元；　　有限元模型的建立　　本节将在结构安全和经济效益并重的情况下，分析合理的布筋方法。加筋体的横断面形式一般采用矩形，即拉筋长度在加筋体内均相同，这种断面形式是根据最小拉筋长度的要求提出来的。另外，在斜坡地段由于地形条件的限制，一般采用倒梯形断面，即拉筋长度随填土深度的增加而减短；在宽敞的填方地段也有采用正梯形断面的情况，这种断面是根据传统的重力式挡土墙的断面形式提出来的，视加筋体为俯斜式挡土墙。　　现以8m高加筋土挡墙为例，对以下几种常见的断面形式和其他各种可能出现的布筋断面作为考虑对象，设计了几种布筋方案，并保证每种方案用筋量相等，分析其侧向

6、变形。　　有限元计算结果分析　　由图2可以看出，在筋带用量不变的情况下，断面的侧向位移最小，为，说明在几种断面方案中，倒梯形布筋断面的抗拉拔效果最为安全，同时也满足加筋土挡墙面板小位移的要求。造成这种现象主要有两方面的原因，一是由于加筋土挡墙的中上部侧向变形相比墙底变形要大得多，在中上部多布置拉筋，有利于筋带拉拔作用的发挥；二是由于条带式加筋土挡墙基本符合型的潜在滑动面，这说明处于锚固区的有效筋带长度也基本符合断面的倒梯形布置。　　方案采用墙顶布短筋，墙底布长筋，其水平位移最大，达到了，与断面相比，水平位移提高了近42%，说明了在筋带用量不变的情况下，拉筋的布置方案对加筋体的内部稳定性

7、有重要影响。　　加筋土挡墙优化设计的基本原则　　加筋土挡墙优化设计一般包括四方面的内容，一是构造设计，二是结构计算，三是施工图绘制和明确施工技术要求，四是工程概预算。优化设计时应把握好以下两个基本原则：　　第一原则：加筋土工程设计应保证结构的稳定和安全，保证各部分具有足够的强度、耐久性，保证加筋体的整体稳定性。具体来说，就是满足规范要求的构造要求，结构计算满足内部和外部稳定性。　　第二原则：在加筋土挡墙安全储备不变和使用效果相同的情况下，通过调