超高加筋土挡墙有限元方法计算分析

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浅谈有限元计算土工格栅挡墙的稳定性

浅谈有限元计算土工格栅挡墙的稳定性我国目前处于基建大潮当中，随着基建的深入开展，各种复杂地形、诸多受限条件，探索多种实用性挡墙结构较为迫切，加筋式挡土墙是利用加筋技术修建的一种支挡结构物，加筋土是一种在土中加入拉筋的复合土，它利用拉筋与土间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。

加筋土以其技术上的优越性、较为显著的经济性和广泛的实用性，越来越值得工程行业所重视。

本文就此前提，利用有限元法对加筋土挡墙的稳定性进行分析，所采用计算软件为Midas/GTS NX数值分析软件。

1有限元设计方法及原理有限元法是六七十年代发展起来的一种使用的数值分析方法，但当时并未流行使用，伴随数值模拟理论的成熟与计算机的广泛应用而被工程界日益重视与发展。

在实际工程领域中，研究对象的几何形状不规则，材料绝大部分为非均质、非线性。

有限元法把一个结构看成由有限个单元通过节点连接起来的整体，除去边界上被固定的节点外，对可以产生位移的各个节点，利用平衡条件求出它们的位移，然后通过节点位移求解各单元内力，因此有限元法在工程设计和研究中可以使许多复杂的工程分析问题迎刃而解。

1.1、土体本构关系：土体的本构关系即应力-应变的关系，是土体形状与土的物理力学性质的综合反映，通过一定的数学表达式来体现所发现的土体变形特性，关于土体材料强度理论有很多种，不同的理论适用于不同的材料。

通常认为，摩尔-库伦理论最适合土体情况，摩尔-库伦强度理论认为材料破坏是剪切破坏，在破坏面上的剪应力是法向应力的函数：=砂土的抗剪强度与作用在剪切面上的法向压力成正比，比例系数即为内摩擦系数。

粘性土的抗剪强度与砂土的抗剪强度增加一项土的粘聚力。

即：砂土：=粘性土：=由上述所得公式推导其极限平衡状态服从一下破坏准则[1]：1.2、加筋材与土体接触界面模拟土工格栅与土体接触面上，有可能因相对变形而产生滑移，或在接触面附近发生剪切破坏，但脱离周围土体的情况几乎不可能发生故本次采用Goodman接触单元模拟。

挡土墙有限元分析

挡土墙有限元分析
十、利用有限元软件对扶壁挡土墙进行的应力和振型分析。

（扶壁间距4m，厚
0.4m）
r=20.2kN/m2
C=0.041MPa
扶壁挡土墙截面尺寸（m）
解：
应力分析
一、建立计算初始地应力模型
1、建立几何模型
2、定义物理条件
定义施加边界条件：。

●施加重力荷载：
●定义材料特性
a) 挡土墙材料特性b)地基土材料特性
●定义单元组
●定义接触
网格划分
保存数据库为diyingli.in或diyingli.idb
3、求解
输入将要生成的求解文件diyingli.dat，ADINA开始求解4、静力分析后处理结果
5、后处理结果中提取地应力
二、建立土压力计算模型
1、增加新的几何模型
2、定义模型的物理条件(略)
3、网格划分
4、求解
●求解控制
●求解过程
输入将要生成的求解文件tuyali.dat，ADINA开始求解5、后处理
挡土墙与地基的有效应力分布挡土墙的有效应力分布
（x=3.9m，z=-0.4m）有效应力曲线（y=-2.1m，z=0.4m）有效应力曲线
（x=3.9m，y=-1.7m）有效应力曲线
模态分析
在tuyali.in的基础上删除墙后填土（保留重力荷载）一、求解
●分析类型设置
在求解类型中选择Frequencies/modes,然后点击，
二、后处理
●模态及频率
一阶模态二阶模态三阶模态
四阶模态五阶模态六阶模态
七阶模态八阶模态九阶模态
十阶模态。

土工格栅加筋挡土墙拉筋应变的实测与有限元分析

文章编号:1005-0574-(2008)03-0004-03土工格栅加筋挡土墙拉筋应变的实测与有限元分析孙吉书1, 杨春风1, 窦远明1, 郝舒微2(1 河北工业大学土木工程学院,天津300401; 2 河北省邢台市高速公路管理处)摘要:结合实际工程的建设,实测了土工格栅加筋挡土墙不同填土高度时的拉筋应变;同时,应用AD INA非线性有限元软件,对土工格栅加筋挡土墙的拉筋应变进行了有限元数值计算与分析。

结果表明:有限元计算值与实测结果相一致,证明了AD INA有限元方法的合理性与可靠性,为土工格栅加筋挡土墙的设计、理论分析与工程应用提供了依据。

关键词:土工格栅;加筋挡土墙;有限元法;应变中图分类号:U417 1+15 文献标识码:AAbstrac t:The stra i ns of tensile bars i n t he re i nforced ea rt h reta i ning wa lls w ith geogr i d a t d ifferent fill he i ghtw ere m eas u red du ri ng the constructi on o f pro jects,w hil e calculati on and ana l ysis on these stra i ns w ere m ade w ith non linear fi n ite e le m ent AD I NA soft w are.T he resu lts ind i cate t hat the ca lcu l a ted va l ue i s consistent w it h t he m easured results and AD I NA m ethod is reasonab le and re liab le,t hus prov i d i ng a basis for design,theo re tic ana l y si s and eng i neeri ng app licati on.K ey word s:geogr i d;re i nforced earth reta i n i ng w a l;l fi n ite ele m ent me t hod;strain自20世纪60年代初,法国工程师维达尔(V i d al)提出加筋土专利技术以来,加筋土技术以其优良的工程性能得到了世界各国的普遍重视[1],在岩土工程中得到更为广泛的应用。

加筋土挡土墙加高设计优化分析

建筑技术·应用2021年12月第18卷总第413期Urbanism and Architecture152加筋土挡土墙加高设计优化分析陈家春（福建省建筑轻纺设计院有限公司，福建福州 350001）摘要：本文以实际工程为例，探讨在已建加筋土挡土墙上再建挡土墙的设计方案。

通过对重力式挡土墙、钢筋混凝土扶壁式挡土墙、加筋土挡土墙三种方案的经济性及可行性进行比较分析，发现重力式挡土墙造价最低，扶壁式挡土墙造价最高，但重力式挡土墙对下卧层的承载力要求较高，原有加筋土挡土墙属于填方地层，承载力存在不确定因素。

而加筋土挡土墙为柔性结构，对沉降敏感性优于其他两种方案。

同时，坡面可做绿化，与下挡土墙较为协调，景观效果好。

因此，加筋土挡土墙为最优的设计方案。

关键词：挡土墙；加筋土；重力式挡土墙；扶壁式挡土墙；设计［中图分类号］TU476.4 ［文献标识码］A DOI：10.19892/ki.csjz.2021.36.44Analysis on Optimal Heightening Design of Reinforced Earth Retaining WallChen Jiachun(Fujian Architecture & Light-Textile Design Institute Co., Ltd., Fuzhou Fujian 350001, China)Abstract: Taking practical engineering as an example, the paper discussed the design plans of raising the original reinforced soil retaining wall. Through the comparative analysis on the economy and feasibility of gravity retaining wall, buttressed retaining wall and reinforced soil retaining wall, the paper found that the gravity retaining wall had the lowest cost while buttressed retaining wall had the highest cost, and the gravity retaining wall has higher requirements for the bearing capacity of the underlying layer. The original reinforced soil retaining wall was the filling stratum, and the bearing capacity was uncertain. The reinforced soil retaining wall was a flexible structure, and its sensitivity to subsidence was better than the other two plans. At the same time, the face of slope could be greening to be more coordinated with the lower retaining wall, and the landscape effect was good. Therefore, reinforced soil retaining wall was the optimal design.Key words: retaining wall; reinforced earth; gravity retaining wall; buttressed retaining wall; design目前，城市用地日益紧张，建设用地向山地延伸，挡土墙大量使用。

加筋土挡墙动力特性有限元分析

无厚度的４结点古，＿ｏｍａ）元的简化口，￣（ｄｎ单ＧｏＪ而土体单元和筋带单元则通过接触单元进行力的传递．１程序框图与计算方法．２
把加筋土挡墙视为连续介质，其动力方程表
示为
本文拟通过动力有限元分析方法来探索加筋
Ａｂｓｒｃ：ｅｐｔａｔＴｈｏｗｅｌｍｅｔｍｏｅｓｍａｅｂｙｔｅｃｍｂｎｔｏｆｔｅｄｖｒｅｔｅａｄｅｅｎ，ｏｌｒｅｅｎｄｌｗａｄｈｏｉａｉｎｏｉｏｃｙｐｎｌｍｅｔｓｕｈ
土工加筋技术是一种在土工结构物中或者原
克模型进行非线性数值求解 …．
一
位土体中埋设抗拉性能较好的材料，而使整个士工系统的强度和稳定性等力学性能得到明显改善的土体加固方法，工程应用非常广泛．目前，国
内对加筋土结构的抗震研究仍处于起步阶段．因
该方法正确有效，由此在工程设计中可以通过针对加筋土挡墙的动力程序ＲＤ，预测挡墙的动力反应． —
关键词：加筋土挡墙；动力有限元；接触单元
中图分类号：Ｔ４６４Ｕ７．文献标识码：Ａ文章编号：１７ —３４２１）３０１－３６２７０（０００－０６０
ＰｏｒＣｈｒｃｅｅｅｔａｙｉｆｉｆｒｅｏｌｔｉｉｇＷａｌｗｅａａｔｒＥｌｍｎＡｎｌｓｓｏｎｏｃｄＳｉＲｅａｎｎｌＲｅ

加筋挡土墙计算算例

加筋挡土墙计算算例挡土墙是一种将土壤和水体分隔开的结构，主要用于防止土壤侵蚀和土地滑坡，同时还可以用于土地的平整和开垦。

加筋挡土墙是指在常规挡土墙的基础上加入了加筋材料，增加了挡土墙的稳定性和承载能力。

本文将以计算算例的形式详细介绍加筋挡土墙的设计与计算。

1.基本参数假设要设计一道加筋挡土墙，挡土墙的高度为6米，挡土墙前的土壤倾斜角为30度，挡土墙后的土壤倾斜角为15度，土壤的重度为20kN/m³。

2.土压力计算首先需要计算挡土墙前后的土压力。

挡土墙前的土壤倾斜角为30度，挡土墙后的土壤倾斜角为15度。

根据库埃特压力原理，挡土墙前的土压力为：F1 = 0.5 × H1 × γ × sin²θ1其中，F1为挡土墙前的土压力，H1为挡土墙高度，γ为土壤重度，θ1为挡土墙前的土壤倾斜角。

F1 = 0.5 × 6 × 20 × sin²30° = 90kN/m同样地，挡土墙后的土压力为：F2 = 0.5 × H2 × γ × sin²θ2其中，F2为挡土墙后的土压力，H2为挡土墙高度，θ2为挡土墙后的土壤倾斜角。

F2 = 0.5 × 6 × 20 × sin²15° = 43.33kN/m3.土压力剪应力分布计算挡土墙前后的土压力对挡土墙产生了剪应力，需要计算剪应力的分布。

根据库埃特压力原理，挡土墙前后的剪应力分布可以近似为梯形分布。

前侧梯形剪应力Ft1=(F1+F2)×H1/2后侧梯形剪应力Ft2=(F1+F2)×H2/2平均剪应力Ft=(Ft1+Ft2)/24.挡土墙的稳定性计算挡土墙的稳定性计算包括滑动稳定性和翻倒稳定性两个方面。

这里以滑动稳定性为例进行计算。

a.滑动稳定性计算挡土墙的滑动稳定性计算需要考虑挡土墙前后的摩擦力和剪应力的平衡。

加筋挡土墙在地震作用下的数值分析

加筋挡土墙在地震作用下的数值分析
首先，本文将利用有限元方法对加筋挡土墙进行模拟分析。

采用PISA 2D模型分析软
件对挡土墙进行建模，设定地震波荷载，建立地震作用下挡土墙的受力分析模型。

按照国
家相关规定和地震分级标准，选取合适的地震荷载分别进行分析。

其次，本文将探究加筋挡土墙在地震作用下的动力特性。

挡土墙在地震荷载下受到的
作用力将导致其发生振动，因此需要分析挡土墙的固有频率和振动模态。

我们可以通过模
态分析确定挡土墙的固有频率和振型，并且确定其自然频率与地震频率之间的关系。

通过
对挡土墙动力特性进行分析，可以更好地预测地震作用下挡土墙的响应。

最后，本文将进行加筋挡土墙在地震作用下的稳定性分析。

以挡土墙发生翻倒为判据，采用有限元软件求解挡土墙的受力分布情况，包括挡土墙的抗滑承载力和抗翻倒承载力。

同时，根据挡土墙的倾斜角度和应力分布等因素，评估挡土墙的稳定性并提出相应的改进
措施。

总之，加筋挡土墙在地震作用下的稳定性是一个复杂的问题。

本文将通过数值分析探
究其动态特性和稳定性，为挡土墙设计和改进提供一定的参考依据。

浅析加筋土挡土墙的设计及计算

浅析加筋土挡土墙的设计及计算摘要：对加筋土挡土墙的形式、材料要求和构造设计进行了简要阐述，并通过工程实例介绍了加筋土挡土墙的设计和计算方法。

关键字：加筋土挡土墙材料要求设计计算Abstract: on the reinforced soil retaining wall form, material requirements and structural design are briefly described, and an engineering case is introduced to illustrate the reinforced soil retaining wall design and calculation method.Keywords: reinforced earth, retaining wall, material requirements, design calculation中图分类号:U213.1+52.3文献标识码： A 文章编号：引言加筋挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物。

加筋挡土墙由墙面板、拉筋和填土三部分组成，借助于拉筋与填土间的摩擦作用，把土的侧压力传递给拉筋，从而达到稳定土体的目的。

加筋挡土墙地基承载力要求低，对各种地质条件适应性强；既是柔性结构，抗震性能优越，可承受地基较大的变形；又是重力式结构，可承受荷载的冲击、振动作用；且施工简便、外形美观、占地面积少，因此在高速公路建设中得到了越来越广泛的应用。

1、加筋挡土墙的断面形式加筋挡土墙横断面形式有矩形、倒梯形、正梯形和台阶式等几种，应根据具体条件与要求合理选择加筋体的断面形式。

在地形比较平坦的一般填方地段，且墙高不超过12m时，加筋体宜采用矩形断面（如图1-a），即拉筋长度在加筋体内均相同。

加筋挡土墙拉筋最小长度不宜小于3m，否则拉筋有被拔出的可能。

这是因为墙面板附近因不能使用重型机械碾压，填土处于未被充分压实的状态，拉筋体中埋设的拉筋不能沿其全长发挥出全部摩擦阻力。

加筋土挡墙的有限元分析

关专家鉴定为险闸，启闭设备老化，孔６门支撑梁断裂。周庄闸、殷庄闸损坏更
４成灾补偿和灾后重建的社会保、利民河流域多年来旱灾问题比较
闸门都有不同程度的损坏：钢筋外露闸障机制尚未建立
，
加强对建筑物的检查和维护工作确保设备良好，运转正常。每年汛前应
大力宣传和认真贯彻执行《水
法》《、防洪法》《、防汛条例》《道管、河理条例》大坝安全管理条例》和《等法
洪工程体系没达到规划标准。
的防洪能力
鉴于近几年高洪水位的实际情规，依法防洪。提高全民的防洪意识。增强其抗洪能力和洪水调度的灵活同时牢固树立防洪、抗灾的思想意识，
３提高全民防洪除涝意识、
低；桥涵年久失修，灾损毁，成多建的防洪社会保障机制尚未建立。水形处危桥险桥废桥。河道堤防毁坏严重，
防洪标准较低，形成多处险工险段。防三、几点建议．
１采取工程措施，高防洪标准、提
土结构中，由填土自重产生的土压力作用于墙面板，通过墙
原有蓄水坑塘被占用，蓄水量减少，调决策系统节能力降低；防防洪标准低，少排堤缺没能充分发挥效益。
二、在的主要问题存１防洪安全缺乏有效保障、
近几年，在流域洪水调度方面做利民河相连，遇洪水，产生倒灌，每都度中发挥了有效的减灾作用，但尚不口处需建涵闸，中小沟配套桥涵，为适能适应流域防洪调度现代化的需要，应未来经济发展桥面宽度适当增加。应进一步完善雨水情信息采集和处理利民河流域现有殷庄闸，口闸、庄固周

有限元法在加筋土路基计算分析中的应用研究

３横肋阻力弹簧刚度：一定应力水平下，）在格
在美国和法国，７从０年代初开始将土工合成材料用于加筋土工程，目前已经广泛用于各类加筋土工程中，挡土墙、坡、基上路堤等。在如陡软
厂 —
ｉ／
ｉ／ｉ
ｉ二二［二］
［二二二］［二二二］［二二二］［二二二］
因素进行了探讨。研究结果表明：筋的作用有效地阻止了土基与堤的侧位移，对竖向位移加但
影响不大。随着织物的弹性模量的提高，土基模量的增加，筋效果更显著。加
关键词：限元；筋土；有加地基处理中图分类号：４６Ｕ１文献标识码：Ａ
国内，８从０年代初开始将土工合成材料用于加筋
土工程，得了可喜的成果，主要用于软基处取但
广———］［二二二］广———］［二二二］ＩＩ［二二二］ＩＩ［二二二］
［二二二］［二二二］［二二二］［＝＝＝］
理… 。目前土工合成材料的加筋机理不是十分清
文章编号：０７７３２０）１０１０１０ —６４（０６０ —０４ — ５
有限元法在加筋土路基计算分析中的应用研究
李炜，熊峰伟，周晖
（湖州市交通规划设计院，江湖州３３０）浙１００
摘要：通过土体采用邓肯一张非线性弹性模型编制四节点等参元有限元程序，土工格栅加筋对的软基上路堤进行数值分析，示了织物的加筋机理和若干规律，影响加筋效果的一些影响揭对

加筋土挡土墙工作原理及造价分析

加筋土挡土墙工作原理及造价分析加筋土挡土墙是由填筑材料、填料中沿水平方向分层布置一定数量的拉筋带以及墙面板三部分组成，加筋土挡土墙是一种复合体结构，由于在填料中埋设柔韧性好、具有足够刚度和耐久性的筋带材料，改良了填料土的力学特性。

因此，加筋土挡土墙与其它形式的挡土墙相比，具有良好的经济效益和推广价值。

标签：加筋土挡土墙原理;工程应用;经济效益1、加筋土挡土墙概述加筋土挡土墙是一种新型的复合挡土结构，它是由挡土墙的墙面板、拉筋材料和填筑土共同组成的。

它是通过填筑材料与拉筋材料之间的相互作用，产生摩擦阻力，从而形成了一个复合的加筋土稳定体系，用来抵抗填料土体自重和外部荷载带来的土压力。

它的作用机理同土钉墙结构比较类似，都是通过土体与就是拉筋材料或土钉材料之间的相互作用产生阻力形成复合支挡结构，拉筋材料与土钉材料均不施加预应力，其工作状态皆是被动的，其面板结构厚度较薄、受力较小。

不同之处主要有，土钉墙结构主要应用于挖方地段，由挖方边坡自上而下进行施工，土钉体倾斜一定的角度。

加筋土挡土墙结构主要应用于填方地段，填筑材料自下而上分层填筑，加筋条带一般按分层水平放置。

与传统的重力式挡土墙相比，加筋土挡土墙作为一个柔性的复合结构，对地基承载力适应性远超过重力式挡墙结构，能更好地满足抗震需求;同传统的重力式支档结构相比，加筋土挡土墙的墙面板结构可提前预制，安装时可与填筑材料同步施工，这样大大缩短了施工工期;加筋土挡土墙结构简单、构造新颖、式样美观，挡土墙面板上可以绘制各种图案，可以根据周边环境和建筑结构的需要，协调组合进行配套设计，与传统的其他形式的挡土墙相比，加筋土挡土墙更具有艺术鉴赏力和艺术感染力;加筋土挡土墙的墙面板与地面垂直，这使得填筑材料在施工过程中不考虑放坡，这就大大减少了占地面积，在土地利用方面具有重要意义;加筋土挡土墙与其他结构形式的挡土墙相比，能节省大量的圬工数量，经济效益显著;因此，加筋土挡土墙结构无论在施工工艺和经济效益等多方面，与其他结构形式的挡土墙相比，都具有较明显的优势。

超高挡土墙的设计计算分析

超高挡土墙的设计计算分析摘要: 挡土墙是边坡支护基本型式之一。

本文笔者结合多年来的设计经验实践，重点探讨了重力式挡土墙设计方法在某些超高工程设计中的应用，通过充分计算、验算，使挡土墙的抗滑、抗倾覆安全系数以及偏心距、基底应力满足设计要求，应用结果表明，这种挡土墙的设计方法是行之有效的。

对类似设计选取方案有一定参考作用。

关键词: 重力式挡土墙；设计；计算参数；稳定性1前言随着城乡建设的快速发展，旧城区的不断改造及房地产的全面兴起，土地的利用率越来越高，在一些丘陵地区和一些山地地貌特征的城市区域或郊区都将有挡土墙的形成。

在工程建设中，挡土墙的设计及施工非常重要。

深入开展研究挡土墙的计算分析与设计研究，对保证建筑物的使用安全，减少滑坡、泥石流的危害，降低工程造价具有重大的意义。

2结构形式的合理选择挡土墙按材料分，有砖砌、毛石、混凝土和钢筋混凝土挡土墙；按结构形式分，有重力式、扶臂式、锚杆挡土墙。

在几种挡土墙中，重力式挡土墙最为常用。

一是施工方便，二是材料来源广。

但在集体设计中，还应视具体情况而定。

2.1挡土墙的高度较高的挡土墙，如果采用重力式，要保证其稳定性势必造成很大的体量，材料用料较多，既不太经济，还可能造成肥大的基础，在总体布置比较紧凑的情况下，过大的基础将影响到各种地下管线的布置及单位建筑工程基础的设计与施工。

因此，较高的挡土墙宜使用钢筋混凝土悬臂式或扶臂式。

2.2挡土墙的材料挡土墙材料的选用除了与受力有关外，主要应从经济因素考虑。

如果在场地平整时土方工程中石方较大，就可以就地取材，选用毛石或块石挡土墙，以减少工程造价。

3配合总图专业挡土墙的布置形式目前在总图专业设计中人们往往忽视挡土墙的布置形式，致使设计不合理，提高了造价。

究其原因，一是设计人员本身不具备结构专业知识，二是缺乏结构专业知识，三是缺乏结构专业人员的配合。

因此，在挡土墙的平面布置中总图专业应注意如下问题:（1)挡土墙的平面布置应有利增强整个挡土墙的空间刚度。

加筋土的有限元数值分析方法

加筋土的有限元数值分析方法摘要：随着计算机技术的发展，以有限元法为代表的数值分析法越来越得到许多专家学者的认可。

与极限平衡法相比，数值分析法可以提供受荷土体的应力场和位移场，在计算中考虑土体的非均匀和非线性、土性随时间的变化、施工程序和荷载变化，因而计算成果可反映从施工开始到运行期间土体性质变化的全过程。

关键词：加筋土数值分析近年来对土与加筋材料本构关系研究的日益深入，数值分析法的发展也很快，尤其是对于比较重要的或对变形有严格要求的建筑物，常常用数值分析法进行核算。

1.加筋土体看成宏观上均匀的复合材料这种方法的思路是把土和筋材组成的加筋土复合体看成宏观上均匀的复合材料，土与土工合成材料的相互作用表现为内力而不对其进行具体的应力分析。

该方法使加筋土体的计算变得相对简单，计算工作量较少，而且对计算机的要求相对较低，因而，最初对加筋土结构进行分析计算一般都采用此方法。

乐翠英[1]在分析加筋地基时，假设土与筋材组成横观各向同性材料，土与筋材均为线弹性体，以此推导得到加筋复合体的应力—应变关系表达式，并运用于有限元计算中；Romstad等[2]忽略各向异性材料的应力祸合效应，通过推导得出加筋复合体的应力一应变关系，并用于有限元的计算。

利用筋土复合模型，可以考虑到筋、土复合体的复杂性，其刚度矩阵计算和方法求解都能够反映其组合特性，而且它的各向异性复合材料特性能够得到体现。

2.筋—土分离式的有限元分析法该种方法的思路是把土体和筋材分开考虑，在二者间插入界面反应单元，分别考虑土体、格栅及二者接触面的应力应变关系，建立结构的连续方程统一求解。

由于此方法能分析结构内部材料边界的相互应力-应变关系，因此，在针对复杂的组合结构进行有限元数值模拟时，为了分析不同性质物体间的相互作用特性，这种方法得到广泛的推广应用。

土工格栅加筋土挡墙的计算模型有很多，一般土单元可根据实际情况选取非线性弹性、弹塑性模型及粘弹塑性模型[3]；假设筋材只能承受轴向拉力，可用杆单元来模拟，也可考虑用折线形或多项式函数来模拟筋材拉伸时的非线性特征。

塑料土工格栅加筋土挡墙动力有限元分析

塑料土工格栅加筋土挡墙动力有限元分析一、本文概述随着工程技术的不断发展，土工格栅作为一种新型的土木工程材料，在加筋土挡墙结构中的应用越来越广泛。

塑料土工格栅以其独特的材料性能和优良的加筋效果，在改善土壤工程性质、提高挡墙稳定性等方面发挥着重要作用。

然而，在实际工程中，挡墙结构常常受到地震、风力等动力荷载的作用，其动力响应特性和稳定性问题成为了研究的热点。

本文旨在通过动力有限元分析方法，深入研究塑料土工格栅加筋土挡墙在动力荷载作用下的力学行为。

文章将介绍塑料土工格栅的基本性能和加筋机理，为后续的动力分析提供理论基础。

然后，基于有限元分析软件，建立塑料土工格栅加筋土挡墙的动力分析模型，并详细阐述模型的建立过程、参数选取以及边界条件设置。

接着，通过模拟不同动力荷载工况下的挡墙响应，分析挡墙的位移、应力、应变等关键指标的变化规律，从而评估挡墙的动力稳定性和安全性。

本文的研究结果将为塑料土工格栅加筋土挡墙的设计和施工提供有益的参考和指导，有助于提升土木工程结构的动力性能和安全性能。

也为进一步推动塑料土工格栅在土木工程领域的应用和发展提供理论支持和实践依据。

二、塑料土工格栅加筋土挡墙概述塑料土工格栅加筋土挡墙是一种新型的土木工程结构，它结合了土工格栅的高强度特性和土体的承载能力，通过加筋作用来提高土体的整体稳定性和承载能力。

塑料土工格栅作为一种高性能的合成材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐老化等优点，被广泛应用于土木工程领域。

在塑料土工格栅加筋土挡墙中，塑料土工格栅被用作加筋材料，通过其高拉伸强度来增强土体的抗剪强度和整体性。

同时，塑料土工格栅的网格结构能够与土体形成良好的嵌锁作用，增加土体的摩擦力和内聚力，从而提高土体的稳定性。

塑料土工格栅加筋土挡墙的施工过程相对简单，首先对基础进行处理，确保基础的平整度和稳定性。

然后，在基础上铺设一层塑料土工格栅，再将土体填筑在格栅上，通过格栅的加筋作用使土体形成具有一定稳定性的挡墙结构。

加筋土挡墙非线性有限元分析

的编程语言为ＦＴＡＮ，利用所编制的有ＯＲＲ限元计算程序ＧＲ，别对一个试验模型ＷＳ分
和一个工程实例进行了计算，其计算结果分
述如下。
３１验算例．试
３１１试验模型简介．．
试验箅例参考孟松兔【】室内模型试４的
程实例实测值相吻合，表明该方法正确有效，可
为实际工程设计提供一定参考。
本文通过有限元分析方法来探索加筋土挡墙的计算方法与部分受力特征。
２加筋土挡墙有限元分析模型
关键词：加筋土挡墙：非线性有限元；接触单元
２１构基本处理与假定．结
收稿日期：０６１—Ｏ２０．１３
表示的位移模式：
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作者简介：宁叶（７－，（１０女汉族）湖南邵９），
东人，工程师。
８６
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维普资讯
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加筋土挡墙非线性有限元分析
宁叶 ’ 蒋建清。余国成 ’ ０
摘要：采用分离式有限元模式，通过引入
筋一、土面板一土、面板一面板接触单元，建立由土体单元、接触单元、面板单元和加筋材单元组合的加筋土挡墙有限元模型，对加筋土挡墙进行非线性分析。有限元计算值与试验值和工
１引言
土工加筋技术是一门新兴的土工加固技术，是一种在土工结构物中或者原位土体中它

加筋土挡墙地震作用下动力有限元分析

ｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｌｌｕｎｄｅｒｅａｔｈｒｑｕａｋｅａｃｔｉｏｎ，ｂａｓｉｃｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｗｅｒｅｒｅｖｅａｌｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｗｅｒｅｄｒａｗｎ．
ｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｅａｒｔｈｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｌｌｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅａｃｔｉｏｎ．Ｄｉｒｅｃｔｄｙｎａｍｉｃｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｐｕｔｓｅｉｓｍｉｃ
态分析法的动力学原理，通过建模加栽模拟，最终得出以下模拟结果。对加速度放大效应、土工格栅筋
带拉力和挡墙水平位移等三个参量进行了较加筋土挡墙抗震行为基本特征并且得出了一些定性的结论。关键词：加筋挡土墙；地震作用；有限元；动力分析
ｒｅｓｅｒｃａｈｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｕｔｈｅｎｔｉｃｉｔｙｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．ＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｒａｎｓｉｅｎｔａｎｌｙａｓｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｉｎＡＮＳＹＳｆｏｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｒｅｅｐｒａａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｍａｇｎｉｉｆｅｄｅｆｆｅｃｔ，ｂａｒｔｅｎｓｉｏｎｏｆｇｅｏｇｉｄｆａｎｄｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｌｌｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｗｅｒｅｄｅｅｐｌｙａｎｌｙａｚｅｄ．Ｉｎｔｅｒｍｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｅａｒｔｈ

加筋挡土墙内部稳定分析计算及新思路

加筋挡土墙内部稳定分析计算及新思路加筋土结构内部稳定分析计算的新思路朱海龙1刘一通2邢义川1张爱军3（1. 中国水利水电科学研究院；2. 空军工程设计研究局；3. 西北农林科技大学）【摘要】本文从有限元计算分析的思路出发，研究分析了加筋土结构内部强度分布特征，提出了用强度代换的方法通过有限元手段分析加筋土结构内部应力和应变一种新思路【关键词】加筋土强度理论有限元土工格栅本构模型【中图分类号】TU472.3+4 【文献标识码】A 引言传统的加筋土结构内部稳定分析的计算理论均建立在筋-土分离模式的基础上，认为加筋土结构是利用筋材在土体中的摩擦锚固作用来保持挡土墙或工程边坡滑移土体与稳固土体的整体稳定。

从笔者近期研究的成果及多年来所从事的加筋土工程实践看，很多有关加筋土的工程现象和工程问题都是用以筋-土分离模式为基础的计算理论难以解释的。

与加筋土分离式计算理论体系相对应的是以极限平衡为核心的几种设计方法。

这些设计方法基本上分为两大类，一类是极限平衡法，另一种是极限状态法。

尽管这两种方法考虑了加筋土结构内稳定平衡因素和不同相关因素的差异，但其理论基础则是建立在刚体破坏的分析方法上。

以“隔离体”作为分析的关键，首先必须假定一个破坏面，并认为破坏面以外的加筋土体是刚性破坏，对之进行隔离，再根据力的平衡计算加筋材料的受力。

这显然不符合土这种散粒体的破坏规律。

但由于极限平衡法简单、易行，在世界各国关于加筋土结构的设计规范中多数采用了建立在极限平衡基础上的计算分析方法。

除了极限平衡方法外，国内外学者在寻找有效拟合加筋土结构真实受力状态的分析计算方法方面也做了许多值得借鉴的工作，总体上认为，应用有限元数值分析方法能较好地拟合散粒体结构的变形和破坏特征，是现阶段求解加筋土结构中土体和筋材应力和应变最有效的方法。

国内外有不少学者在应用有限元法求解加筋土结构内部应力和应变方面均提出了自己的见解。

多数学者在采用有限元分析方法时土体模型采用的是非线性弹性模型，刘华北提出应用弹塑性模型替代非线性模型能更好的反映土体和加筋的应力、应变状态[1]，肖成志及栾茂田等提出了黏弹塑性有限元法[2]，介玉新、李广信提出了等效附加应力分析法[3]等，这些方法均在一定程度上较好的反映了加筋土结构内部的受力和变形状态，但基本上还都属于筋土分离的计算理论体系，对加筋后土体强度特征的变化没有做出有效的反映。

地震作用下加筋土挡土墙的有限元分析

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本文建议的有限元法，与拟静力法、反应
谱法相比，可研究土与结构在地震作用下的相互作用，且土体的动力性质能得到更切合实际的考虑，而后两种方法却不能且计算量颇大，花费也较大，成为其主要缺陷。
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国际上现有的分析动力作用下加筋土挡
墙的程序均不考虑土与面板、筋条的相互作用，为了更切合实际，本文引入了接触单元来解决这个问题，并取得了较好的结果。
为刚度矩阵；为阻尼矩阵。
面拉筋试验的简况。振动台采用 678 伺服式实验系统（， 9:;<=）试验时对台面施加水平正弦波激振力。选用的振动频率为 4>?，振幅调至要求的底面加速度。振动台上安装模型箱，加筋土面板采用十字型硬木板。墙后为砂填土，其不均匀系数为 :"@，
! G# $ % G# $" 式中： $ 为结构体系的第一自振频率； # 为各单
吴西良（，张涛（，王广俊（ #EE# ） #EE$ ） #EEZ ） " 西南交通大学硕士论文
各质点对地面加速度有明显的放大效应，墙顶一点的加速度对地面的放大倍数随加速度增大而增大，其变化基本上呈线性。
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从有限元动力分析的结果与实测资料的
比较来看，震级较小时有限元的计算结果吻合良好；而震级较大时，计算结果会偏大，这一点在加筋土挡墙的设计计算中应加以注意。
含水量约为 9A 。筋条采用铝合金条，尺寸为
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地震作用下加筋土挡墙力学行为研究的意义我国有着广阔的地震活动地带，目前由于
长）宽）厚）。在墙体沿 @@;BB （ C5BB （ C;"9BB （高度方向每隔 1 层筋条铺 1 根带应变片的筋条，所有测点均与计算机数据采集系统相连，沿墙高方向安置了 9 个加速度计以测量台顶对台底加速度的相对值。筋条的水平、垂直间距分别为 91;BB 和 D;BB，每层布 E 根筋条。