《土工格柵加筋土擋牆的載入歷史效應研究》是依託中國礦業大學，由李福林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：土工格柵加筋土擋牆的載入歷史效應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李福林
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
載入歷史與時間密切相關，載入速率隱含時間的概念，而蠕變、鬆弛和循環均可通過載入速率表征。土工合成加筋土擋牆在施工及服役過程中所經受的載荷通常是任意變化的，同時載入速率不完全是持續不變的。因此，以載入速率為研究視角對土工合成加筋土擋牆的載入歷史效應進行試驗與理論研究更具有一般性和適用性。本項目利用地下工程模型試驗系統和數字照相量測技術，對土工格柵加筋砂土擋牆在不同載入史下的變形強度特性及影響規律進行研究，探討砂土和土工格柵之間的相互作用以及載入歷史效應的作用機理。在分析試驗結果基礎上，從筋-土-界面三方面考慮，建立能反映任意載入歷史條件下土工格柵加筋砂土擋牆變形強度特性的彈粘塑性本構模型理論。最後提出相應的非線性數值計算方法，定量預測土工合成加筋土擋牆從施工、服役使用直至設計使用壽命的整個載入歷史過程中的變形強度特性。研究成果對於促進土工合成加筋土工程失穩破壞的預測研究具有理論指導意義。
結題摘要
載入歷史與時間密切相關，載入速率隱含時間的概念，而蠕變、鬆弛和循環均可通過載入速率表征。土工合成加筋土擋牆在施工及服役過程中所經受的載荷通常是任意變化的，同時載入速率不完全是持續不變的。因此，以載入速率為研究視角對土工合成加筋土擋牆的載入歷史效應進行試驗與理論研究更具有一般性和適用性。本項目基於室內模型試驗結果，對土工格柵加筋砂土擋牆的載入歷史效應進行分析，包括速率相關特性、蠕變以及應力鬆弛，發現土工格柵加筋砂土擋牆的載入歷史效應與砂土和土工合成材料的載入歷史效應相似，揭示了載入歷史效應發生機理在於載入速率不會發生突變而載入速率的變化量（加速度）會發生突變。在三要素模型框架下，針對岩土材料所表現出的速率相關特性，以應變速率為基本內變數，構建了統一的彈粘塑性本構模型，該模型既可以描述砂土材料也可以描述土工合成材料的載入歷史效應。將統一的彈粘塑性本構模型嵌入到基於動態鬆弛法的有限元程式中，從而對土工合成加筋土擋牆的載入歷史效應進行彈粘塑性有限元模擬，實現了包含載入速率變化載入、蠕變載入和應力鬆弛載入在內的全過程模擬。數值計算結果表明，綜合考慮砂土材料和土工合成加筋材料粘性特性的有限元計算方法能很好地模擬土工合成加筋砂土擋牆的載入歷史效應，包括速率相關特性、蠕變變形以及應力鬆弛現象，分析了牆背土壓力、基底應力及筋材中張拉力的分布特徵和演化規律。研究成果對於促進土工合成加筋土工程失穩破壞的預測研究具有理論指導意義。
