摘要：加筋土结构作为一种新型岩土工程构筑物,在公路、铁路等交通基础设施中的应用逐渐广泛。因设计、施工不当等原因,加筋土结构易产生变形,严重时甚至坍塌,因此有必要探讨结构破坏特性、分析失效原因,以供工程界参考。文中收集了146个加筋土结构破坏案例,统计分析了结构类型、面板类型、筋材类型、填料类型、结构高度、加筋级数和结构用途等结构特性。总结归纳了结构坍塌、面板变形、顶部沉降、地基承载失效和筋材断裂等常见失稳现象。剖析了设计、施工、材料、降雨、地震和使用不当等致灾原因,以期厘清加筋土结构失效的关键因素。提出了相应改善对策以提高工程质量。研究结果表明:加筋土结构的破坏为综合性破坏,面板变形、顶部沉降和地基破坏为最常见的3种原生破坏模式,原生破坏模式会逐渐转化为其它次生破坏模式;降雨、地震和使用不当为导致结构破坏的主要外部因素,施工、设计和材料选用不当为导致结构破坏的主要内部因素。建议选用抗剪切刚度较大的面板形式以增强结构的抗变形能力;严格遵循规范条文对结构进行分级设计和材料选取以提升结构的稳定性;针对降雨和地震等自然灾害,应加强针对性设计,并辅以数值模拟的手段进行性能评估。

摘要：地震损伤状态评估指标可用于快速评估震后加筋土挡墙服役状态,也可服务于基于位移的抗震设计方法。鉴于目前仍缺乏返包式加筋土挡墙的地震损伤状态评估指标,通过模型振动台试验探讨动力特性变化规律及其与损伤程度之间的关系。结果表明:挡墙的变形模式随动荷载强度的增大而发生变化,当所有工况结束后,最大总残余位移为27.8 mm(2.78%H);结构的动力特性变化规律可以表征结构的损伤状态;随动荷载强度的增大,加筋土体的等效剪切应变从1×10^(-4)增至2×10^(-2),结构所处的状态更加危险。提出了一种基于动力特性和位移指数分布规律来确定加筋土挡墙地震损伤状态指标的方法,通过该方法将返包式加筋土挡墙的地震损伤状态定义为三个等级,并给出了对应的位移指数。

摘要：性态设计是支挡结构工程抗震设计的前沿科学问题。以模块式加筋土挡墙为试验对象,通过振动台试验,探究模块式加筋土挡墙的变形模式;收集归纳挡土墙位移计算方法,分析不同破坏模式下屈服加速度系数分布规律;对比不同计算方法计算值与实测值的一致性。研究结果表明:挡墙的位移模式为平移与转动耦合,且以转动为主;不同破坏模式下安全系数法求解的屈服加速度系数均随输入加速度幅值增大而减小,简便方法和能量法所得屈服加速度系数为常数;将屈服加速度系数代入不同位移计算方法对比,提出在不同峰值加速度时,可分别采用Richards and Elms上限法(0.4g以下)、Cai and Bathurst平均上限法(0.4g~0.6g)、Newmark上限法(0.6g~0.8g)、Whitman and Liao平均拟合法(0.8g~1.0g)进行位移计算。最后,对模块式加筋土挡墙的抗震设计流程进行归纳。

摘要：复合格宾土工格栅加筋土挡墙是一种新型加筋土结构,具有广阔的应用前景。为了解地震荷载作用下复合格宾土工格栅加筋土挡墙筋材受力特性,以实际工程为参考,以格宾网和土工格栅为筋材,格宾网箱填充鹅卵石为面板,标准砂为回填土制作2.0 m试验模型,开展大型振动台模型试验,阐述结构的宏观震害现象、宏观墙体变形模式,分析筋材拉力、潜在破裂面、筋土界面摩擦因数等力学行为变化特征。研究结果表明:挡墙整体宏观变形为中上部鼓胀,当峰值加速度为0.8g时,挡墙整体稳定,体现良好的抗震性能;墙面峰值位移、永久位移分别为11.43 mm和3.40 mm,均少于1%墙高,挡墙整体变形模式表现为平移与转动耦合模式,探讨以筋材刚度为主要参数的内部破坏指数(0.56)和整体刚度比(4091.70)与挡墙变形模式的对应关系;当格宾网和土工格栅共同抵抗地震作用时,土工格栅所提供的筋材拉力远大于格宾网提供拉力,土工格栅的拉力占总筋材拉力的76%~92%;实测潜在破裂面形式与规范中现有破裂面计算方法存在差异;筋土界面摩擦因数随峰值加速度增大而增大,最大值为0.11,远小于相关规范建议值;复合层筋土界面摩擦因数略小于单一格宾网层的筋土界面摩擦因数值。研究结果可为复合格宾土工格栅加筋土挡墙的安全设计和推广应用提供数据支持。