学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

塑料土工格栅加筋土动力特性的试验研究及其动力有限元分析

作　者: 钟国强
导　师: 周亦唐
学　校: 昆明理工大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 土工格栅加筋土模型试验地震作用有限元时程分析动力行为特性
分类号: U416.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 230次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文首先介绍了土工加筋技术的应用现状及其发展前景，系统分析研究了加筋土的设计计算理论，总结了国内外在加筋土动力行为特性方面的研究成果，提出研究地震作用下塑料土工格栅加筋土动力行为特性的必要性和可行性。然后，总结了塑料土工格栅加筋土静应力应变特性的一般理论，分析了塑料土工格栅筋材在挡墙中的拉应力分布和塑料土工格栅与土的界面特性以及筋土间摩擦应力的分布。根据设计的塑料土工格栅加筋土动力特性试验的模型，采用有限元时程分析方法分析了地震作用下模型加筋土的非线性动力行为特性。介绍了土工格栅加筋土动力特性试验研究所采取的试验方法和试验措施，汇总了全部试验成果并进行了整理。通过对比有限元计算结果和试验数据，分析得出塑料土工格栅筋材的最大动拉应力的分布与静拉应力的分布沿筋材的埋深大致相同，只是应力的值大小不同；地震作用下土筋间的动似摩擦系数是随地震加速度的增加而减小；模型沿墙高方向的加速度响应等。接着，根据模型动力有限元时程分析结果和模型试验数据的比较分析，得出由土体单元、接触单元和筋材单元组合的塑料土工格栅加筋土非线性动力有限元分析模式的合理性。最后，根据有限元计算结果和试验数据对比现行的《公路加筋土工程设计规范》(JTJ015-91)，建议地震烈度在7度以上(包括7度)的地区应对加筋土挡墙结构采取地震危险性分析设计，应对加筋土挡墙进行筋材抗震强度和筋材抗拔稳定安全系数的验算。本文通过有限元方法和模型试验分析得出的土工格栅加筋土动力行为特性，为将来进一步研究塑料土工格栅加筋土挡墙的动力行为特性打下基础，并将对制定土工格栅加筋土挡墙结构设计规范地震荷载部分有一定的参考价值。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章综述  6-13
  1.1 引言  6-7
  1.2 我国土工加筋技术的应用现状及其发展前景  7-8
  1.3 有关加筋土的计算理论  8-9
  1.4 动力作用下加筋土研究的意义和现状  9-12
  1.5 本文所做的工作  12-13
第二章塑料土工格栅加筋土静应力应变特性的一般理论  13-18
  2.1 塑料土工格栅加筋土的力学特性分析  13-14
  2.2 塑料土工格栅筋材在挡墙中的拉应力分布  14-15
  2.3 塑料土工格栅与土的界面特性以及筋土间摩擦应力的分布  15-18
第三章运动微分方程及求解  18-34
  3.1 运动微分方程的建立  18-24
  3.2 求解非线性问题平衡微分方程的方法  24-26
  3.3 质量矩阵与阻尼矩阵  26-29
  3.4 加卸载准则及土体破坏修正  29-30
  3.5 地震波的模拟和地震波的选取  30-34
第四章塑料土工格栅加筋土的动力有限元分析  34-48
  4.1 有限元分析的基本原理和方法  34-35
  4.2 土体单元特性分析  35-40
  4.3 土工格栅筋材单元  40
  4.4 接触单元  40-42
  4.5 有限元分析模型和边界条件  42-43
  4.6 动力有限元分析参数的确定  43-44
  4.7 计算结果整理  44-48
第五章试验方法和试验设计  48-64
  5.1 模型试验目的  48
  5.2 模型试验设备  48
  5.3 模型试验的土样和筋材  48-50
  5.4 模型试验设计  50-53
  5.5 模型试验步骤  53-54
  5.6 模型试验数据整理  54-64
第六章地震荷载对塑料土工格栅加筋土应力应变特性的影响  64-73
  6.1 有限元计算结果与试验数据的比较评价  64-68
  6.2 塑料土工格栅筋材的动应力  68-70
  6.3 地震作用对土筋间的似摩擦系数的影响  70-71
  6.4 模型的加速度响应  71-73
第七章结论与展望  73-76
  7.1 本文的主要成果  73-74
  7.2 有待完善的工作  74-76
参考文献  76-79
致谢  79-80
攻读硕士学位期间参与的科研项目及发表论文情况  80-81

塑料土工格栅加筋土动力特性的试验研究及其动力有限元分析

内容摘要

全文目录

相似论文