(2015工学-水利工程)土工织物加筋堤坝复合有限元分析方法

(2015工学-水利工程)土工织物加筋堤坝复合有限元分析方法1土工织物加筋堤坝复合有限元摘要：本文首先对作者在文献[1]所得到的一个加筋复合土体本有限元程序，分析了一个具有实值进行比较，检验了程序以及这后对某简化堤坝工程进行了沉降筋复合体模型以及有限元程序能关键词：加筋堤坝有限元土工织物本构关系文献[1]建立了一个加筋复合土体的本构关系，它将加筋复体，引入摩擦等效附加应力的概作用，充分考虑复合土体的各向一些假定得到了在不同的受力和。本文将对此模型指出应用中应和一个工程实例来进行验证，最1(1)从分析过程中可以看出，各弹性参数公式分别是在一定理说这些公式也只能用于特定的上述方法或其它方式进行重新推形条件较多，不易也没有必要对有些情况下的弹性参数按上述方平面应变条件下的竖向模量和泊不妨认为由以上各种特殊应力路径得到的弹性参数与土体参数之间的关系适用于其它应力路径的情况，如平面应变条件下的竖向模量和泊松比公式可以近似地取用ε是很大，所以采用上面的近似方1同所以弹性参数(3)在推求各参数以及附加应力时，应用了复合体与土体以所以上述公式严格地讲仅适用于荷载，在实际情况下加筋材料与，应随时根据附加应力求出相互摩擦力和加筋材料的拉力判断是否超个判断或修正或求加筋复合土体的应1本文在下面的工程实例计算时对平面应变条件下加筋复合体单元近似地认为只有有两种破坏类型即：断裂型破坏和摩擦型破这时根据摩擦等效附加应力的坏时，复合土体的强度参数认界围压：来判断，此时为折线形度包线[2]。(4)采用这个模型，还可以按如下方法近似考虑土工织物预土体中土体参数所对应的应力的初始应力也比原来增加了Δσadsx,。1水平向模量由虎克定律可以知道从上述三轴被动压缩试验的应力路径向应力减小的应力路径试验实际受力和变形情况，避免在试样等向固误差，试验除了等向固结试验外，还进行了三轴不等向固结试验。不等向固结情况下初始固结尽量取K0试验过程和试验结果不作介绍，详细内容可见文献[2]，这里仅选取。这两个图分别是用来分析加筋复合体竖向和水为吻合，特别是初始阶段，完全能满足工程需要。从其它试验结果来看，文献[1]所得到的一些公式也有。1工程实例验证模为了检验程序的可靠性和此本构用来分析具有实测资料的一个加3.1工程概括某试验段工程采用土工织物加筋和塑料排水板联作为复合土体进行单1元划分。其本构关系采用文献[1]中所介绍的公式，本算例为平面应变情况，除了水平模量采用文献[1]中式(28)外，由于其它参数该文未能得到平面条件下的计算公式，根据前面说明其它参数采用ε相同。土工织物的应力应变关系利用双曲线模型[3]，其初始切线模面应变问题，但有一种近似处理方法水板)转化为砂墙地基来分析，只需修正土体的渗透系数即可，修正和处理方法按文献[4]的方法进行。取砂墙间距1acutekPaKn1GFDKr/(m/d)112-112-24.60×10-42-3质亚砂土夹亚粘土131413.3计算结果采用已编制的复合有限元程序可得到此断面中心，而且认为塑料排水板处1此程序来分析土工织法对某加筋堤坝工程进行分析cm一层加筋有纺土工织物。为了1件作了简化，认为地基软m基中最主要的土体为淤泥质粉质粘土。土体模型仍采用邓肯-张双曲线弹利用上述编制的有限元程序将加筋堤和非加筋堤分别进行沉降和稳1acutekPaKn1GFDKr/(m/d)粘土12.0×10-34.1沉降计算结果沉降计算结果可以发现加筋能够调整地基的路肩对应点的地基沉降-时间曲线。从图中可以看到，土工织物加筋地表路堤中点在第210d时沉降量加4.2稳定计算加筋堤坝的圆弧滑动安全计算，目前常用的瑞典法和荷兰法[1]以及在此基础上一些修正稳定计算方法，都建立在极础上认为土工织物在破裂1一个抗滑力矩的作用，这样就后潜在的滑动面可能往深起到隔离、排水等作用，这可以从许多有限元分析的结果中看出来[2]，但这些影响的安全性，使得计算安全果便于同常规的极限平衡方法比较，本文按如下方法进行。面上的剪应力和抗剪强度。如第1堤坝工程的圆弧滑动安全系数和最危险的滑工织物模型时，由于目前一般考虑约束作用寸较小使得土工织物与土体相互错动明显以测结果偏大。考虑这个因素，为了工于安全，计算时对土工织物暂不考虑土体约作用，且经土工织物拉伸试验表明，这种土工织物的拉力~应变曲线近似为一直线，因此可近似认为土工织物的K=57.4kN/m。未加筋时，第210d即全部加载刚1稳。用瑞典条分法计算的安全使采用其极限抗拉强度作为抗滑力(实际使用时往往要将其折减)，其安全系数分别为1.021和要大得多，更加符合大多数实典法或荷兰法对稳定计算过于讲这个有限元结果也是一个偏于保守的结果(若按双曲线模型来考虑本文对文献[1]所提出的一些计算公式采用了室内试验进行有实测资料的1，检验了程序以及加筋复合体算。12%以上，减测得到的资料和工程经验比较件、但只要使加筋材料效果，否则加筋材料不能发挥，因此在铺设土工织物这种柔系数可以提高15%以上，这是符可用于加筋工程的设计计1[2]陈永辉.土工