赵 昊， 贾孟宗

(西南交通大学，四川成都 610031)

加筋土的应用历史已悠久[1]。土工格栅凭借着自身占地少、协调性好、适应性强等特点，在路基中被广泛使用[2]。普通高速公路路基路面四分之一模型及土工格栅如图1所示，其中，土工格栅可放置于公路各面层之间。徐超[3]通过平板荷载试验方法研究了不同加筋材料和加筋层数对土工格栅加筋土地基承载特性的影响。随着有限元软件的发展，一些学者也通过数值模拟的方法对加筋土承载能力和变形特征进行了一定研究[4-5]。

在数值模拟时，不同的路基面层连接方式对路面弯沉值的影响甚至大于土工格栅本身的影响，本文基于ABAQUS对比分析了不同土工格栅位置、不同面层间相互作用对于路面弯沉最大值的影响。

图1 模型尺寸示意

1 材料模型验证

高速公路各面层密度均为2×10-9t/mm3；路面厚度与材料参数如表1所示。

路基材料考虑拉压非对称Drucker-Prager模型：摩擦角β和膨胀角ψ均为40°，应力比K取1；率相关参数为幂法则乘数D=10，指数n=1；压力P=0.7～1.5 MPa(本文取1.5 MPa)；Drucker-Prager模型的硬化参数如表2所示。

为验证模型材料参数的正确性，采用1 m×1 m×1 m的正方体模型，输入材料参数，测试Drucker-Prager模型本构关系曲线，测试后选取唯一节点，绘制其应力应变曲线，结果如图2所示，其中TestCompression表示单元受压时的应力应变曲线，TestPulling表示单元受拉时的应力应变曲线。结果表明：材料在拉伸、压缩条件下表现出不同的应力应变关系，这与实际中土的材料本构关系相符。

表1 路面的几何与材料参数

表……