考慮水平摩阻效應(yīng)的土工格室加筋體受力分析

 　　考慮水平摩阻效應(yīng)的土工格室加筋體受力分析

　　視土工格室加筋體為置于Winkler彈性地基上的連續(xù)有限長梁,考慮荷載作用下格室體與其上下表面土體之間摩阻力影響,基于傳統(tǒng)的彈性地基梁理論,建立出相應(yīng)的格室加筋體撓曲變形控制微分方程。引入Galerkin法,導(dǎo)出具有對稱荷載作用下格室加筋體的撓曲變形、轉(zhuǎn)角、剪力及彎矩的非線性解析解。進(jìn)而進(jìn)一步分析探討了格室體與土體之間的摩阻效應(yīng)對土工格室加筋體內(nèi)力及位移的影響。結(jié)果表明：水平摩阻效應(yīng)對土工格室加筋體內(nèi)力及位移有一定程度的影響。

　　土工格室是由高強(qiáng)度聚乙烯焊接或組裝而成三維蜂窩狀結(jié)構(gòu),荷載作用下不僅可通過與土體上下接觸面的摩擦提供側(cè)向約束力來約束土體的側(cè)向變形,而且可與格室內(nèi)填料共同構(gòu)成一具有一定抗彎、抗剪和抗壓能力的柔性筏板基礎(chǔ),能有效擴(kuò)散路堤荷載、改善軟基應(yīng)力分布、限制軟土的側(cè)向擠出,從而提高軟基承載力、減少沉降及不均勻沉降。因此,該土工合成材料已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路等軟基加固工程,成功解決了橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等常規(guī)方法難以處理的工程問題。目前,對于土工格室加筋體的變形計算較為常用的方法是將其視為置于彈性地基上的有限或無限長梁,而后采用彈性地基梁理論進(jìn)行解答。置于軟基上的土工格室加筋體受路堤荷載、車輛荷載等豎向荷載作用產(chǎn)生撓曲變形時,格室加筋體與其上下表面土體界面間將產(chǎn)生較大的摩阻力,該摩阻力反過來又將影響格室體筋材拉力及豎向變形的大小。而傳統(tǒng)彈性地基梁理論由于不計入水平向地基反力的影響而未能考慮筋土界面摩阻效應(yīng)影響,因此無法反映土工格室加筋體的實(shí)際受力變形狀態(tài)。