挡土墙结构模型的仿真模拟与优化设计
2021-08-06赵海博张天成张自光孔满意李成张智语
新型工业化 2021年4期
赵海博,张天成,张自光,2,孔满意,李成,张智语
(1.安徽建筑大学土木工程学院,安徽 合肥 230601;2.安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室,安徽 合肥 230601)
0 引言
当今社会的发展日新月异,道路为各大城市间人员与物资联系奠定了基础,挡土墙作为其附属部分,则为泥石流灾害、防止山体滑坡以及确保道路正常运营做出了重要贡献。挡土墙是一种常用的支挡结构形式,分为锚定式挡土墙、加筋式挡土墙、重力式挡土墙、薄壁式挡土墙和其他类型挡土墙,广泛应用于水利水电、房建、交通等领域[1]。
在挡土墙横断面中,墙背是指被支撑土体直接接触的部位;与墙背相对的凌空的部位称为墙面;基底与地基直接接触;与基底相对的墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。挡土墙的受力情况比较复杂,主要由墙背方向土质结构形成的扭力、墙顶上方的压力以及墙面方向受到意外冲击的冲击力三者构成。
本次结构设计大赛以挡土墙为背景,拟通过对结构模型的设计和制作,使结构模型具有支撑及防冲击结构,并通过对模型进行竖向静力加载试验、扭力加载试验和水平拉力加载试验,讨论模型结构在不同受力状态下的受力性能以及破坏特点[2]。
1 设计要求与加载方法
1.1 设计要求
模型任何结构必须布置在-200mm≤X≤200mm、-65mm≤Y≤65mm、0≤Z≤350mm的长方体区域内(见图1)。

图1 整体模型及底板
模型通过502胶水固定在底板上,且模型支座仅能粘接在底板表面外边框为-200mm≤X≤200mm、-65mm≤Y≤65mm,内边框为-170mm≤X≤170mm、-35mm≤Y≤35mm的阴影范围内(见图2)。……
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