王景环 傅绍娟

随着经济的发展,铁路、公路、水利等工程上支挡结构大量出现,对支挡结构的要求越来越高,综合考虑的因素也较多,因此在挡墙的发展方向上,将更多的考虑结构的轻型化、机械化,充分发挥建筑材料的强度性能等特点,而悬臂(扶壁)式挡墙能满足以上要求,同时还能依靠墙后填土来维持稳定,适用一定的交替变形,种种特点说明了二级悬臂式挡墙必然得到更广泛的发展。同时,为了进一步扩大这种支挡结构应用范围,本文将探讨二级新型悬臂式挡墙这一新形式,为今后的实际工程提供一定的理论基础。

1 计算模型选用

采用平面应变的有限元进行分析,同时考虑挡墙与土之间的接触,在挡墙实际墙背与填土之间设置接触对,选用单元类型的原则是:用最少数目的单元达到最高的计算精度且使运算时间最少,本分析中采用4节点四边形等参数单元将分析范围进行有限元剖分。悬臂式挡墙模型底面长度为40 m,约为挡墙墙底板长度的10倍,不考虑挡墙墙踵前土的作用,墙前距离为9 m,墙顶及填土的总长为31 m,在划分网格时采用映射网格划分方法,在可能的填土范围网格进行加密处理;二级悬臂式挡墙模型大致同悬臂式挡墙模型,在挡墙计算墙面内加密网格。本文采用ADINA在计算时所用的是平面4节点等参数单元和Gauss积分方式[1]。

2 计算参数

挡墙实际墙背与填土之间的摩擦系数为0.3,其他参数见表1,计算简图见图1。

3 边界条件

二级悬臂式挡墙有限元网格边界约束条件:顶部表面自由;两侧边界水平约束;底边界竖向均约束。……