科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
风积沙作为路基基床底层填料，已应用于沙漠铁路建设中，但国内外鲜有针对风积沙-土工格栅加筋结构的研究。为了研究风积沙-土工格栅界面宏细观特性演化过程及筋材的力学特性，基于三维空间模型，对土工格栅加筋风积沙拉拔试验展开数值模拟，并与室内试验对比分析。通过观测试样状态，分析拉拔阻力、格栅分段应变、配位数、局部孔隙率、应力链演化、组构各向异性演化等宏细观特性。研究结果表明：采用抗转动接触模型模拟风积沙颗粒间接触，所得拉拔力—拉拔位移曲线比较平顺，相比之前的研究更接近实际情况。拉拔结束后，越靠近拉拔端，格栅应变越大，格栅后端几乎没有应变。在筋土界面内，配位数明显降低，孔隙率明显升高，呈负相关，在界面外，两者变化则不明显。剪切带整体厚度为模拟颗粒中值粒径的4.93～5.79倍，界面内发生的剪胀程度不同，上界面剪切带厚度大于下界面剪切带厚度。上覆荷载对剪切带的分布有明显影响，当法向压力低于30 kPa，随着法向压力的上升，剪切带上下界面的不对称性减弱，最大平均水平位移和剪切带整体厚度迅速减小。当法向压力在30～90 kPa内，随着法向压力的上升，上下界面剪切带厚度差值、最大平均水平位移逐渐减小，剪切带整体厚度变化较小并趋于稳定。研究结果可为沙漠铁路路基设计提供一定参考。
- 单位
