土工格栅加筋土挡墙的加载历史效应研究

加载历史与时间密切相关，加载速率隐含时间的概念，而蠕变、松弛和循环均可通过加载速率表征。土工合成加筋土挡墙在施工及服役过程中所经受的载荷通常是任意变化的，同时加载速率不完全是持续不变的。因此，以加载速率为研究视角对土工合成加筋土挡墙的加载历史效应进行试验与理论研究更具有一般性和适用性。本项目基于室内模型试验结果，对土工格栅加筋砂土挡墙的加载历史效应进行分析，包括速率相关特性、蠕变以及应力松弛，发现土工格栅加筋砂土挡墙的加载历史效应与砂土和土工合成材料的加载历史效应相似，揭示了加载历史效应发生机理在于加载速率不会发生突变而加载速率的变化量（加速度）会发生突变。在三要素模型框架下，针对岩土材料所表现出的速率相关特性，以应变速率为基本内变量，构建了统一的弹粘塑性本构模型，该模型既可以描述砂土材料也可以描述土工合成材料的加载历史效应。将统一的弹粘塑性本构模型嵌入到基于动态松弛法的有限元程序中，从而对土工合成加筋土挡墙的加载历史效应进行弹粘塑性有限元模拟，实现了包含加载速率变化加载、蠕变加载和应力松弛加载在内的全过程模拟。数值计算结果表明，综合考虑砂土材料和土工合成加筋材料粘性特性的有限元计算方法能很好地模拟土工合成加筋砂土挡墙的加载历史效应，包括速率相关特性、蠕变变形以及应力松弛现象，分析了墙背土压力、基底应力及筋材中张拉力的分布特征和演化规律。研究成果对于促进土工合成加筋土工程失稳破坏的预测研究具有理论指导意义。 2100433B

加载历史与时间密切相关，加载速率隐含时间的概念，而蠕变、松弛和循环均可通过加载速率表征。土工合成加筋土挡墙在施工及服役过程中所经受的载荷通常是任意变化的，同时加载速率不完全是持续不变的。因此，以加载速率为研究视角对土工合成加筋土挡墙的加载历史效应进行试验与理论研究更具有一般性和适用性。本项目利用地下工程模型试验系统和数字照相量测技术，对土工格栅加筋砂土挡墙在不同加载史下的变形强度特性及影响规律进行研究，探讨砂土和土工格栅之间的相互作用以及加载历史效应的作用机理。在分析试验结果基础上，从筋-土-界面三方面考虑，建立能反映任意加载历史条件下土工格栅加筋砂土挡墙变形强度特性的弹粘塑性本构模型理论。最后提出相应的非线性数值计算方法，定量预测土工合成加筋土挡墙从施工、服役使用直至设计使用寿命的整个加载历史过程中的变形强度特性。研究成果对于促进土工合成加筋土工程失稳破坏的预测研究具有理论指导意义。

近年来，加筋土挡墙在工程中的应用越来越广泛，与传统的刚性挡土墙相比，加筋土挡墙具有施工简洁快速，不需要大型施工设备，占地面积少，变形协调能力强，抗震性能好等优点，是一种经济有效的新型结构。然而目前关于加筋土工作机理的认识还很不成熟，其设计和计算理论还相对落后于工程实践。对于加筋挡土墙的研究主要侧重于建造在坚硬地基上的加筋挡土墙的强度理论和稳定性分析与研究，而对软弱地基上修建加筋挡土墙的研究甚少，设计规范也没有考虑软土地基对加筋土挡墙的影响，这都严重影响了加筋土挡墙的推广和应用。.本项目开展软土地基上加筋挡土墙特性和设计方法研究，研究软土地基对加筋土挡墙的影响，分析逐级加载、加载速率以及软土地基处理方法，软土地基固结和次固结沉降特性、加筋挡土墙的蠕变效应等因素对加筋土挡墙性状的影响，提出软土地基上加筋土挡墙的设计计算方法。 2100433B

物质的磁效应具有基础研究的意义，它提供了物质结构、物质内部各种相互作用以及由此引起的各种物理性能相互联系的丰富信息。例如磁光效应可用来探测磁性物质内磁性电子的跃迁及其能级；磁电效应则反映传导电子与导致宏观磁性的电子之间的相互作用。磁效应在技术应用中已经或正在获得重要应用，为各种需要提供了性能优良的新器件、新材料和新手段。 如磁-力效应与磁声效应分别用于制造电声换能器及延迟线；磁光效应被用于观察磁化强度的分布，研制磁光器件及磁光存储器件；顺磁盐或核磁的绝热退磁为获得超低温的有效手段；磁电阻效应则用于检测磁场而制成新型磁头及磁泡检测器。在工程技术上有特殊应用的恒弹性材料及低膨胀系数材料则基于磁-力效应及磁热效应,均与磁致伸缩效应有关。

环境条件改变引起的水文变化最初只具定性概念。1863年，G.P.马什发表的《人与自然》一书，记述了森林对水文变化的影响。1889年，瑞士进行野外试验观测，开始了定量研究。国际水文十年 (IHD,1965～1974)期间，将人类活动对水循环影响和代表性、实验性流域研究列为主要研究任务之一。1975年，联合国教科文组织(UNESCO)在国际水文计划 (IHP)中制定了一系列研究课题和活动，并于 1980年6月在赫尔辛基举行了人类活动对水情影响与代表性、实验性流域学术会议。会后出版了论文集。在国际水文计划Ⅲ(1984～1989)和Ⅳ(1990～1994)期间，水文效应的研究与水利工程环境影响评价及比较水文学结合得更紧密。