土工格室具有优良的立体加筋效果,使其在各种支挡和加固工程上得到了广泛应用。由于筋土作用的复杂性及其他众多因素的影响,人们对动载作用下加筋结构的承载机理仍然缺乏足够的认识,本文以“动静荷载作用下土工格室与挡墙砌块受力机理及破坏特征”为核心研究内容,开展了与课题相关资料的调研工作,进行了静动荷载作用下土工格室加筋挡墙室内大比例模型试验,并以室内试验为原型,运用有限差分法软件FLAC3D5.0进行了数值模拟研究。主要研究内容和成果如下:以优化单一变量控制的试验方法,利用自行设计的300cm×160cm×200cm(长×宽×高)挡墙模型试验装置,通过MTS电液伺服加载系统施加的静动荷载,分别进行了土工格室加筋挡墙大模型试验(格室高度H=5cm和10cm,加筋层数3层和6层,分级施加静动荷载,共5种试验工况),分析了静动荷载下加筋挡墙模型内部土压力、加速度响应、挡墙砌块位移和顶部沉降等挡墙物理力学参量变化,分析加筋挡墙破裂面和土工格室筋材的断裂破坏规律,揭示静动荷载作用下土工格室与挡墙砌块受力机理及破坏特征。试验结果表明:静动载作用下,土工格室的主要受力点集中在格室铆接点处,格室极限强度由其铆接点抗拉强度决定;加筋层数越多格室高度越大,挡墙加载破坏时模型顶部和侧面的破裂面越窄越小,且筋材的断裂位置大多集中在从模型外观测到的破裂面的位置及其发展趋势处;挡墙内部填料土体的动态加速度峰值和谷值成明显的正负对称分布,与施加的正余弦动载波形相吻合,加速度沿挡墙高度方向衰减明显大于水平方向的衰减,且加载板正下方的加速度沿高度衰减明显大于靠近砌块面板内侧的加速度衰减,且动载频率对加速度增长的贡献非常明显,8Hz下的最大加速度值是2Hz下的20倍;挡墙内部加速度总体随荷载增长逐渐减小,最后稳定在较低数值。附加荷载作用下,土工格室作为筋材,连接填料土体与挡墙砌块,提高挡墙模型的整体性。附加荷载作用于挡墙模型顶部土体,土体因受力变形与筋材发生相互摩擦等作用,同时其侧向变形推动挡墙砌块向外运动,挡墙砌块又受到土工格室的直接约束,在破坏荷载之前可以大大减小挡墙砌块变形,显著地体现和发挥了加筋土挡墙的柔性作用机理。以土工格室加筋挡墙室内模型试验为基础,建立了土工格室加筋挡墙FLAC3D有限元模型并与室内试验进行对比验证。模拟结果表明土工格室竖向力主要集中在格室片材连接点处,与室内试验中格室铆接点应力过大发生破坏相一致。室内试验和数值模拟均表明,保持加筋层数不变,改变土工格室高度,可显著约束挡墙砌块的水平位移,但并不能显著减弱挡墙顶部的沉降,格室在挡墙中起到有效约束侧向位移,增强土体承载力的作用。