在工程实践中,对于加筋土挡墙工作性能的研究是一个具有非常重要意义的课题,其中涉及到加筋机理、稳定性(内部/外部)、变形(主要指面板水平变形、墙顶沉降位移等)、材料强度、墙体性状以及加筋效果评价等问题。有限元数值分析方法是模拟加筋土挡墙工作机理和分析其力学稳定性的一种有效计算方法,能够弥补极限平衡方法的不足,且在应力和应变方面与实际工程较为符合。本文主要通过有限元数值分析方法开展三国规范对比分析、加筋土挡墙压实应力数值模拟分析和面板背面不同压实方式对加筋土挡墙的影响三个方面的研究,主要内容有:(1)分别运用我国土工合成材料应用技术规范、美国加筋边坡和挡土墙设计建造指南和英国加筋土规程对加筋土挡墙设计计算进行对比分析。重点研究了三国规范在土压力计算、筋材抗拔稳定性、水平抗滑移稳定性等方面的差异。基于不同规范计算出的加筋长度和间距建立数值模型,对比分析了三国规范设计下挡墙面板侧向位移、筋材拉伸荷载、滑动面与安全系数等变化规律,同时考虑了外部荷载影响和黏性回填土与拼装式面板复合作用下挡墙的力学性能。分析表明:英国规范为结构设计提供了较为合理的荷载分项系数及安全系数,更符合实际工况;美国规范表现出良好的加筋效果,但设计结果偏于保守,不利于经济效益;中国规范则适用性广,精确度不高。(2)基于数值建模类型Ⅱ(2D),提出并验证了考虑不同带载宽度的三维动态压实模型。同时,引入了一种考虑中国规范的压实应力挡墙计算公式,并探讨了三维动态荷载移动方式。先通过等效荷载加载方式的选取,根据筋材应变、面板侧向变形、墙背土压力和基底压应力分布讨论不同带载宽度对挡墙的影响,再通过压实应力影响深度给计算公式提供验证。分析表明:等效荷载移动方式一比方式二、三的计算结果更加接近测量值;各层筋材应变变化趋势基本相同,均呈现两处“波峰”,第一处位于面板背部,第二处由于剪切应变集中(潜在破裂面)所引起的峰值荷载点;压实建模的类型不会影响墙底垂直压应力的分布;只有当挡墙附加荷载超过压实荷载时,压实应力的影响才会消散。同时,对于不同压实应力、筋材和土体特性,对应压实影响深度也不同;合理的带载宽度(B)对有效预测挡墙内部应力变化情况影响很大。(3)基于数值建模类型Ⅱ(2D),通过有限元数值计算分析方法研究了砌块面板背面的压实方式对土工合成材料加筋土挡墙性能的影响。首先,根据墙趾荷载、面板水平变形以及墙背土压力验证了该数值模型在边界条件设定、网格划分、土体模型及材料参数等方面选取的合理性。其次通过总位移分析、筋材拉伸荷载分析、墙顶沉降位移分析和压实应力影响深度分析探讨面板背面不同压实方式对挡墙的影响。数值分析结果得出一些关于面板背面采用轻型压实的经验性规律,后续应该通过墙顶施加外部荷载来研究各个压实模型在承载力方面的性能。