模袋水泥土的界面力學(xué)性能研究.pdf

1、模袋水泥土是一種由模型袋內(nèi)填充水泥土而成的新型綠色環(huán)保砌筑材料。模袋水泥土充分結(jié)合了袋裝砂(土)和水泥土兩種材料的優(yōu)點(diǎn),造價低、污染小、施工簡單快捷等優(yōu)點(diǎn)使其在擋土結(jié)構(gòu)、地基處理等方面有著非常廣泛的應(yīng)用前景。雖然模袋水泥土結(jié)構(gòu)已經(jīng)在土工工程領(lǐng)域有了一定的應(yīng)用,但是對于該材料的工程性質(zhì)研究還十分匱乏和落后,尤其是對模袋水泥土的界面力學(xué)性能方面的研究。眾所周知,砌塊之間的界面力學(xué)性能對整個堆砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起決定性作用。因此模袋水泥土界面的力

2、學(xué)性能研究具有非常重大的工程意義。
　　本文主要從兩方面對模袋水泥土的界面力學(xué)性能進(jìn)行了研究。一、基于分形幾何學(xué)理論,運(yùn)用均方根坡度角法(ARMSS)估算了模袋水泥土的截面輪廓線的分形指標(biāo)(β、A、D)和粗糙度系數(shù)JRC,最后結(jié)合Barton提出的10條標(biāo)準(zhǔn)輪廓線和JRC-JCS模型進(jìn)行了界面抗剪強(qiáng)度的分形估算;二、運(yùn)用ANSYS有限元軟件對模袋水泥土進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,重點(diǎn)研究了影響接觸界面力學(xué)性能的各種相關(guān)因素。文中所采用的方

3、法為模袋水泥土的界面力學(xué)性能研究開辟了一條新的思路和途徑。
　　分形幾何學(xué)的方法研究和分析表明,ARMSS法可以準(zhǔn)確和方便地計算出實(shí)際接觸界面的各項(xiàng)分形指標(biāo)和粗糙度系數(shù),并結(jié)合其他參數(shù)快速地推算出界面抗剪強(qiáng)度,從而為確定模袋水泥土界面的抗剪強(qiáng)度提供了一種快捷可靠的估算方法。數(shù)值模擬分析重點(diǎn)研究了界面摩擦系數(shù) f、法向荷載作用、水平荷載作用三個因素對模袋水泥土的水平方向最大位移、界面最大接觸滑移量、界面最大接觸摩擦應(yīng)力和界面最大接觸