砌石挡土墙抗震性能及加固措施的数值模拟方法

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由于砌石挡土墙具有形式简单,取材方便,施工简便等优点,在桥梁、公路、铁路等相关工程中的应用广泛。但是,随着使用时间的增长和各种自然灾害的发生,既有砌石挡土墙存在严重的安全隐患,已不能满足实际使用要求。因此,研究砌石挡土墙的抗震性能,探讨科学有效的加固技术是十分必要的。首先,本文基于拟静力的倾斜试验,采用ABAQUS分析软件建立砌石挡土墙的二维和三维有限元模型,并以与试验相同的加载条件对有限元模型进行数值模拟,探究挡土墙的抗倾覆稳定性,同时验证了二维数值模拟的正确性。其次,对二维有限元模型施加正弦波,分析砌石挡土墙在振动激励下的动力响应特性和破坏机理,通过和振动台试验结果进行对比验证数值模型的准确性。研究表明,挡土墙破坏的主要原因是墙体缺乏整体性,从而导致挡土墙上部的砌块产生较大的水平位移。最后,提出通过SNS主动柔性防护技术加固砌石挡土墙的方法,并采用ABAQUS分析软件进行建模,对加固后的模型进行静力分析和动力分析。研究表明,柔性防护系统能够有效减小砌块的水平位移,增强模型的整体性,从而有效提高挡土墙的抗倾覆稳定性和抗震性能;通过改变锚杆的布置位置和数量,探究了锚杆对柔性防护系统加固效果的影响规律。
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