小应变条件下土工格栅长期性质及其对加筋挡土墙响应的影响

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随着加筋技术的深入研究和迅速推广,加筋挡土墙已越来越广泛地被应用于大量实际工程中。土工格栅作为最常用的加筋材料之一,其蠕变和应力松弛两种长期性质在挡墙正常服役状态下一直都同时存在,且相互影响和制约。土工格栅长期性质直接影响着加筋挡土墙的工作性能,且正常工作状态下的加筋挡土墙,筋材应变一般都不超过2%,所以对小应变条件下土工格栅长期性质的研究显得尤为重要。本文以小应变条件下HDPE土工格栅的长期性质为研究对象,通过室内试验获得土工格栅小应力/小应变条件下的长期刚度拟合公式,再利用长期刚度这一媒介来具体研究土工格栅长期性质对加筋挡土墙筋材内力和挡墙面板水平位移的影响。主要研究内容和成果如下:  (1)通过查阅文献,总结分析了土工格栅长期性质机理及影响因素、长期刚度确定方法、长期性质各种室内试验测试方法;  (2)利用三头电子蠕变试验机,通过室内常规试验获得了土工格栅在试验时间(1000h)内三种小应力/小应变水平下的长期蠕变和应力松弛性质;  (3)通过时温叠加法加速试验,预测了和常规试验相同应力应变水平下该土工格栅在设计使用年限内的长期蠕变和应力松弛性质。将加速试验预测结果和常规试验获得结果进行了对比,分析了加速试验过程中的误差来源,同时也验证了试验结果的可重复性。最后,将加速试验结果和常规试验结果相结合,推导得到小应力条件下土工格栅长期蠕变刚度、小应变条件下土工格栅长期松弛刚度拟合公式,并对公式的准确性进行了验证;  (4)建立加筋挡土墙数值模型,利用推导的长期刚度拟合公式,运用迭代计算的方法求得土工格栅加筋挡土墙在各工作年限内蠕变和松弛条件下的筋材内力和挡墙面板水平位移,分析总结了土工格栅长期刚度对加筋挡土墙结构响应的影响规律。
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