循環(huán)荷載下土釘支護邊坡的力學(xué)響應(yīng)研究.pdf

1、土釘支護以其施工簡便，低成本和良好的支護性能廣泛應(yīng)用于基坑，邊坡支護，巷道圍巖支護中。大量工程實踐、試驗研究與理論分析計算業(yè)已證明，土釘支護具有良好的抗動載性能和優(yōu)越的經(jīng)濟技術(shù)效果。但是隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，車流量和載重量的增加，交通荷載對土釘支護邊坡的受力、變形特性的影響越來越大。國內(nèi)外對動載作用下土釘支護邊坡的穩(wěn)定性研究研究鮮有報道。為此，筆者通過模型試驗和數(shù)值計算研究了循環(huán)荷載作用下土釘支護邊坡的穩(wěn)定性。
　　設(shè)計了循環(huán)荷載下

2、土釘支護邊坡室內(nèi)模型。依據(jù)正弦波波形進行力控制加載，加載頻率為2Hz，加載次數(shù)為10000次，設(shè)計了10-30、30-50、50-70kN三種加載幅值。發(fā)現(xiàn)面板位移和坡頂沉降在周期加載初期出現(xiàn)明顯的累積效應(yīng)，當加載到一定次數(shù)后，累積效應(yīng)逐漸衰減，面板位移最終趨于穩(wěn)定，表現(xiàn)為彈性變形。
　　為便于對比，利用ADINA有限元分析軟件，基于Mohr-Coulomb準則，建立了平面應(yīng)變有限元模型。研究發(fā)現(xiàn)，面板位移及坡頂沉降表現(xiàn)出與模型試

3、驗相似的累積特征；累積效應(yīng)隨加載次數(shù)的增加呈顯著的衰減趨勢；循環(huán)荷載下土釘軸力的累積效應(yīng)并不明顯。研究了荷載作用下荷載頻率、面板剛度、剪脹性對土釘支護邊坡穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)荷載頻率對支護體穩(wěn)定性的影響較大，面板位移隨加載頻率的增大而近似的成線性增長。面層厚度、面層模量、剪脹性對支護體穩(wěn)定性影響不大。
　　研究發(fā)現(xiàn)無論是模型試驗還是數(shù)值計算，循環(huán)荷載作用下的支護體位移與土釘軸力均表現(xiàn)出一定的累積效應(yīng)，并與載荷幅值存在較大的相關(guān)關(guān)