考慮水平摩阻效應(yīng)的土工格室加筋體受力分析

　　視土工格室加筋體為置于Winkler彈性地基上的連續(xù)有限長(zhǎng)梁,考慮荷載作用下格室體與其上下表面土體之間摩阻力影響,基于傳統(tǒng)的彈性地基梁理論,建立出相應(yīng)的格室加筋體撓曲變形控制微分方程。引入Galerkin法,導(dǎo)出具有對(duì)稱荷載作用下格室加筋體的撓曲變形、轉(zhuǎn)角、剪力及彎矩的非線性解析解。進(jìn)而進(jìn)一步分析探討了格室體與土體之間的摩阻效應(yīng)對(duì)土工格室加筋體內(nèi)力及位移的影響。結(jié)果表明：水平摩阻效應(yīng)對(duì)土工格室加筋體內(nèi)力及位移有一定程度的影響。

　　土工格室是由高強(qiáng)度聚乙烯焊接或組裝而成三維蜂窩狀結(jié)構(gòu),荷載作用下不僅可通過與土體上下接觸面的摩擦提供側(cè)向約束力來(lái)約束土體的側(cè)向變形,而且可與格室內(nèi)填料共同構(gòu)成一具有一定抗彎、抗剪和抗壓能力的柔性筏板基礎(chǔ),能有效擴(kuò)散路堤荷載、改善軟基應(yīng)力分布、限制軟土的側(cè)向擠出,從而提高軟基承載力、減少沉降及不均勻沉降。因此,該土工合成材料已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路等軟基加固工程,成功解決了橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等常規(guī)方法難以處理的工程問題。目前,對(duì)于土工格室加筋體的變形計(jì)算較為常用的方法是將其視為置于彈性地基上的有限或無(wú)限長(zhǎng)梁,而后采用彈性地基梁理論進(jìn)行解答。置于軟基上的土工格室加筋體受路堤荷載、車輛荷載等豎向荷載作用產(chǎn)生撓曲變形時(shí),格室加筋體與其上下表面土體界面間將產(chǎn)生較大的摩阻力,該摩阻力反過來(lái)又將影響格室體筋材拉力及豎向變形的大小。而傳統(tǒng)彈性地基梁理論由于不計(jì)入水平向地基反力的影響而未能考慮筋土界面摩阻效應(yīng)影響,因此無(wú)法反映土工格室加筋體的實(shí)際受力變形狀態(tài)。