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摘要
为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果，基于室内模型试验，建立离散元仿真分析模型，从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为，揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下加载板荷载-沉降关系曲线、模型内部颗粒间接触力、颗粒位移与管道垂直径向变形等发展演化规律。研究结果表明：当管道埋深较浅时（H=0.25B），其极限承载力小于管道埋深较大的工况，虽然相同荷载作用下加载板沉降较小，但管道垂直径向变形较大；对管道上方进行土工格栅加筋后，模型系统承载力显著提高，管道垂直径向变形减小；土工格栅埋深越浅，其加筋效果越显著，当土工格栅埋深u从0.75B减小至0.25B时，极限承载力提高约57.2％，管道径向变形减小约27.9％。本研究从细观层面揭示了管道、土体与土工格栅之间的相互作用机理，实现了土工格栅加筋防护埋地管道力学与变形行为的可视化。
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单位石家庄铁道大学; 土木工程学院
