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加筋土的使用早就不是一个新鲜的话题,它在公路挡土墙,堤坝,桥台,护坡等方面的应用已经很成熟,然而它在筋材方面的研究仍然停留在材料本身的性质方面,对改变加筋材料的形状来考察对加筋体受力情况的影响却涉足很少。本文作者导师提出了一种新的加筋方式-立体加筋,它从改变加筋土体内加筋布筋方式的角度出发,通过改变加筋的形状和筋材的空间布置形式来研究加筋对加筋土强度的影响。这种加筋土的主要特征是加筋是一个空间立体结构。
本文首先用三轴试验的方法对这种立体加筋方式中的环状竖向立体加筋和水平-竖向复合立体加筋进行了研究,分析比较了环状竖向立体加筋土及水平-竖向复合立体加筋土在不同围压和不同竖向加筋高度情况下的应力应变关系和强度特性指标,通过对比,得出了立体加筋土的强度特性和变形规律;然后,本文又用有限元的方法模拟了这种立体加筋的三轴试验,得出了相似的结论,并用有限元理论分析了立体加筋体表面的应力分布状况,总结了立体加筋不同种加筋类型沿半径方向和竖向加筋高度方向的应力分布规律。最后,本文根据楔体平衡理论以及有限元的分析结果推导出了环状竖向立体加筋和水平-竖向复合立体加筋不同破坏状况下的强度条件,并将环状立体加筋筋材破坏的理论解与试验结果进行了对比,二者基本接近。