悬锚式挡土墙墙后土压力特征有限元分析

基于有限元分析的挡土墙结构优化研究挡土墙是土木工程中常见的一种边坡支护结构，其作用是抵抗土体自重和侧压力，保护边坡的稳定。

在挡土墙的设计中，优化结构是提高结构性能和经济性的关键。

基于有限元分析的挡土墙结构优化研究旨在通过有限元分析方法，评估挡土墙结构的性能，进而寻求最优的结构方案。

本文将针对挡土墙结构的优化进行详细研究，包括结构参数的选取、有限元模型的建立、分析方法的选择和结果的评估等方面。

首先，结构参数的选取是挡土墙优化设计的基础。

挡土墙结构包括墙体几何参数和材料参数等。

在选取墙体几何参数方面，需要考虑墙体的高度、底宽、顶宽、坡度等因素。

而在选取材料参数方面，需要考虑墙体的抗折强度、抗滑强度、抗倾覆能力等指标。

通过在一定范围内变化这些参数，可以得到不同结构方案的有限元模型。

其次，有限元模型的建立是进行优化研究的关键。

有限元模型应该准确地描述挡土墙的力学行为，并能够反映实际工程中的各种受力和变形情况。

一般来说，有限元模型应包括挡土墙结构、土体、支护设施等各个组成部分。

在建立模型时，还需根据实际情况考虑边界条件，如土体的边界约束和荷载的施加方式等。

第三，选择合适的分析方法进行挡土墙结构的有限元分析是优化研究的关键环节。

有限元分析方法主要包括静力分析和动力分析。

对于挡土墙这种静力结构，一般可以采用静力分析方法，例如采用平衡法、变分原理或有限元法求解结构的受力和变形情况。

在分析过程中，还需考虑土体的非线性特性、构筑物与土体的接触条件等。

最后，通过有限元分析的结果来评估不同结构方案的性能，进而确定最优方案。

评估指标主要包括挡土墙结构的受力性能、变形性能和经济性能等。

通过比较不同结构方案的评估指标，可以得到最优的挡土墙结构设计。

综上所述，基于有限元分析的挡土墙结构优化研究是一个复杂而重要的课题。

在研究中，需要选取合适的结构参数、建立准确的有限元模型、选择适当的分析方法，并通过评估指标确定最优设计方案。

通过这些研究内容的探索和分析，可以得到性能更好、经济性更高的挡土墙结构设计，提高工程的稳定性和安全性。

基于有限元分析的挡土墙稳定性评估与优化设计挡土墙是土木工程中常用的一种结构，用于抵抗土体的侧压力，保持土体的稳定。

挡土墙的稳定性评估与优化设计是一项重要的工作，可以确保挡土墙在正常使用条件下不发生倒塌事故，并能满足建设需求。

在进行挡土墙稳定性评估与优化设计时，有限元分析是一种常用的方法。

有限元分析是一种数值计算方法，通过将复杂连续介质问题离散化为有限个单元，建立离散的数学模型，并利用计算机进行求解。

通过有限元分析，可以对挡土墙的受力和变形进行准确的模拟和计算，为稳定性评估提供可靠的依据。

在进行稳定性评估时，首先需要确定挡土墙所受力的边界条件。

这包括土体的侧压力、挡土墙的重力、附加荷载等。

通过有限元分析，可以将这些力的作用效果准确地模拟出来，并计算出挡土墙在不同工况下的受力情况。

根据计算结果，可以判断挡土墙的稳定性，并进行相应的优化设计。

在评估挡土墙的稳定性时，主要考虑以下几个方面：1. 滑动稳定性评估：滑动是挡土墙最常见的破坏形式之一。

通过有限元分析，可以计算挡土墙和土体之间的剪应力分布，并评估挡土墙的滑动稳定性。

如果滑动安全系数小于1，即表示滑动破坏的可能性较大，需要进行相应的优化设计。

2. 翻转稳定性评估：翻转是挡土墙另一种常见的破坏形式。

通过有限元分析，可以计算挡土墙的倾覆转矩，并评估挡土墙的翻转稳定性。

如果倾覆转矩大于挡土墙的抗倾覆转矩，即表示翻转破坏的可能性较大，需要进行相应的优化设计。

3. 应力和变形分析：挡土墙的稳定性评估还需要考虑挡土墙和土体的应力和变形情况。

通过有限元分析，可以计算挡土墙和土体的应力和变形分布，并评估挡土墙的变形与破坏情况。

如果挡土墙变形较大或应力超过允许值，需要进行相应的优化设计。

基于有限元分析的挡土墙稳定性评估与优化设计是一项复杂而重要的工作。

在进行评估时，需要准确模拟挡土墙及其周围土体的力学行为，并结合结构的受力性能和变形特点进行综合分析。

通过合理的优化设计，可以提高挡土墙的稳定性，确保工程的安全运行。

挡土墙有限元分析
十、利用有限元软件对扶壁挡土墙进行的应力和振型分析。

（扶壁间距4m，厚
0.4m）
r=20.2kN/m2
C=0.041MPa
扶壁挡土墙截面尺寸（m）
解：
应力分析
一、建立计算初始地应力模型
1、建立几何模型
2、定义物理条件
定义施加边界条件：。

●施加重力荷载：
●定义材料特性
a) 挡土墙材料特性b)地基土材料特性
●定义单元组
●定义接触
网格划分
保存数据库为diyingli.in或diyingli.idb
3、求解
输入将要生成的求解文件diyingli.dat，ADINA开始求解4、静力分析后处理结果
5、后处理结果中提取地应力
二、建立土压力计算模型
1、增加新的几何模型
2、定义模型的物理条件(略)
3、网格划分
4、求解
●求解控制
●求解过程
输入将要生成的求解文件tuyali.dat，ADINA开始求解5、后处理
挡土墙与地基的有效应力分布挡土墙的有效应力分布
（x=3.9m，z=-0.4m）有效应力曲线（y=-2.1m，z=0.4m）有效应力曲线
（x=3.9m，y=-1.7m）有效应力曲线
模态分析
在tuyali.in的基础上删除墙后填土（保留重力荷载）一、求解
●分析类型设置
在求解类型中选择Frequencies/modes,然后点击，
二、后处理
●模态及频率
一阶模态二阶模态三阶模态
四阶模态五阶模态六阶模态
七阶模态八阶模态九阶模态
十阶模态。

目录1.重力式挡土墙土压力计算⑴第一破裂面土压力系数：()()()cos tan tan sin θϕλθαθψ+=-+ 土压力：()()()00cos tan sin a E A B θϕγθθψ+=-+ ① 破裂面在荷载分布内侧②破裂面在荷载分布范围中③破裂面在荷载分布外侧⑵第二破裂面查有关的计算手册; 挡土墙检算⑴抗滑稳定性检算：() 1.5y p c xG E f E K E ++=≥ ⑵抗倾覆稳定性检算：00 1.3yG y y p px x M GZ E Z E Z K M E Z ++==≥∑∑ ⑶基底合力偏心距检算：2N B e Z =- ⑷基底应力检算：6B e < []max min61N e B B σσ⎛⎫=±≤ ⎪⎝⎭∑ ⑸墙身截面应力计算： ①法向应力检算：[]max min61N M N e F W b b σσ⎛⎫=±=±≤ ⎪⎝⎭∑∑∑ ②剪应力检算：[]xT E b b ττ==≤∑ 2.悬臂式挡土墙土压力计算⑴荷载产生的水平土压力：⑵对于路肩墙,在踵板上荷载产生的竖向土压力：⑶土压力按第二破裂面计算设计计算⑴踵板宽度的确定①一般情况下：/ 1.3c x K f N E =≥∑②底板设凸榫时：/ 1.0c x K f N E =≥∑⑵趾板宽度的确定全墙倾覆稳定性系数：() 1.5y pc x G E f E K E ++=≥ 基底合力偏心距：6B e <基底应力：[]σσ≤ ⑵凸榫的设计 ①凸榫位置、高度和宽度必须符合下列要求：凸榫前侧距墙趾的最小距离2min T B ：凸榫的高度T h ：②凸榫宽度T B 按容许应力法计算时：满足剪应力要求为：满足弯矩要求为：结构计算⑴立臂的内力计算⑵墙踵板的内力计算⑶墙趾板的内力计算3.扶壁式挡土墙土压力计算⑴荷载产生的水平土压力：⑵对于路肩墙,在踵板上荷载产生的竖向土压力：⑶土压力按第二破裂面计算设计计算⑴踵板宽度的确定①一般情况下：/ 1.3c x K f N E =≥∑②底板设凸榫时：/ 1.0c x K f N E =≥∑⑵趾板宽度的确定全墙倾覆稳定性系数：() 1.5y pc x G E f E K E ++=≥ 基底合力偏心距：6B e <基底应力：[]σσ≤ ⑵凸榫的设计 ①凸榫位置、高度和宽度必须符合下列要求：凸榫前侧距墙趾的最小距离2min T B ：凸榫的高度T h ：②凸榫宽度T B 按容许应力法计算时：满足剪应力要求为：满足弯矩要求为：结构计算⑴墙面板计算①墙面板板上的计算荷载：②墙面板的水平内力：水平条板的计算公式：跨中正弯矩：2z =/24M l σ中支点扶壁两端负弯矩：2z =/12M l σ支支点剪力：z /2Q l σ=③墙面板的竖向弯矩.⑵墙踵板、墙趾板及扶壁的内力计算①墙趾板纵向可视为扶壁支撑的连续梁,不就是墙面板对底板的约束；作用在墙趾板的荷载除计算板上的土压力及基底反力外,尚应计算由于墙趾板弯矩作业在墙踵板上产生的等代荷载；墙趾板横向荷载可不检算;②墙趾板课按悬臂梁计算③扶壁应按悬臂的T 形梁计算;4.加筋土挡土墙土压力计算⑴作用于墙背上的水平土压力：①墙后填料产生的水平土压力：1h i i i h σλγ=当6i h m ≤时,()01/6/6i i a i h h λλλ=-+,其中001sin λϕ=-,()20tan 45/2a λϕ=︒-当6i h m >时,i a λλ=②墙顶荷载产生的水平土压力：⑵拉筋所受的垂直压力vi σ：12vi v i v i σσσ=+①填料产生的竖直压力：1v i i h σγ=②荷载产生的竖直压力： 其中：0122i x l X h +=,0222ix l X h -= 拉筋计算⑴拉筋的拉力为：i hi x y T K S S σ=⋅⋅⋅⑵拉筋的设计长度：①第i 层拉筋的无效长度ai L 按折线法确定：当/2i h H ≤时,0.3ai L H =；当/2i h H >时,()0.6ai i L H h =-②第i 层拉筋的有效长度bi L ：2i bi l viT L f b σ=⋅⋅⋅ ③对于土工格栅包裹式加筋土挡土墙,其筋材回折包裹长度应按下式计算： ⑶拉筋的截面积计算：当采用土工合成材料时：/a i T T F =当采用钢筋混凝土条板时：[]a j T A σ'=全墙内部整体稳定性检算⑴拉筋锚固力：2fi vi l bi S b L f σ= ⑵荷载土柱高：12z H h a m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭⑶全墙的抗拔稳定和单板的抗拔稳定计算：①全墙的抗拔稳定系数不应小于,即：②单板抗拔稳定系数不宜小于,条件困难时可适当减少,但不得小于;全墙外部整体稳定性检算 ⑴加筋土挡土墙基底合力偏心距：26N B B e Z =-≤,当0e <时,取0e =; ⑵加筋土挡土墙基底压应力计算：2NB e σ=-∑5.锚杆式挡土墙土压力计算锚杆设计计算⑴锚杆的拉力计算：()cos n n R N βα=-⑵锚杆的截面设计：/s n y A K N f =⋅锚杆长度计算⑴非锚固长度fl是根据肋柱与主动破裂面或滑动面的实际距离来确定的;⑵锚杆的有效长度al是根据锚杆锚固端的抗拔力来确定：①由锚孔壁与砂浆之间的摩擦确定锚杆的有效长度：②按锚杆与砂浆之间的容许粘结力对锚杆的有效锚固长度进行检算：6.锚定板挡土墙土压力计算拉杆直径计算抗拔力计算7.土钉墙土压力计算当13ih H≤时,()2cosi a ihσλδα=-当13ih H>时,()2cos3i aHσλδα=-土钉长度计算和强度、抗拔稳定检算⑴土钉的非锚杆长度al：当12ih H≤时,()0.30.35al H=；当12i h H ≥时,()()0.60.7a i l H h =- ⑵土钉的有效锚杆长度b l ： ①土钉的拉力：/cos i i x y E S S σβ=②根据土钉与孔壁土体界面的岩石抗剪强度τ确定有效长度b l ：③根据钉材与砂浆界面间的粘结强度确定g τ、确定有效锚固长度b l ：注：土钉的有效长度应根据②、③中式取其大值;⑶土钉的强度检算⑷土钉的抗拔稳定检算土钉墙内部整体稳定性检算施工阶段： 1.3K ≥；使用阶段： 1.5K ≥土钉墙外部整体稳定性检算将土钉及其加固体视为重力式挡土墙,按照重力式挡土墙的稳定性检算方法,进行抗倾覆、抗滑动及基底承载力检算;⑴抗滑稳定性检算：() 1.5y pc xG E f E K E ++=≥ ⑵抗倾覆稳定性检算：00 1.3yG y y p px x M GZ E Z E Z K M E Z ++==≥∑∑ ⑶基底合力偏心距检算：2N B e Z =- ⑷基底应力检算：6B e < []max min 61N e B B σσ⎛⎫=±≤ ⎪⎝⎭∑。

悬锚式挡土墙土压应力检测与分析研究摘要：为了进一步完善悬锚式挡土墙的设计理论体系，依托修筑实体工程的土压力跟踪监测，对进行悬锚式挡土墙的墙背土压力理论验证分析研究，对下一步的设计应用提供基础研究理论支撑。

关键词：悬锚挡土墙土压力理论验证随着我国经济建设的快速发展，需要完成大量的“大挖大填”任务，为确保“高切坡、高填方、深基坑”等各项边坡工程的安全，大量的支挡结构得到了广泛的应用。

传统的重力式挡土墙的稳定性主要依靠墙身自重来保证，墙身断面大、圬工量大、占地多、不能充分发挥建筑材料的强度性能，且不易实现施工的机械化和工厂化等缺点。

轻型挡土墙无论从经济上，还是从结构上均优于重力式挡土墙。

为了进一步完善悬锚式挡土墙的设计理论体系，本文依托吴志高速（吴起至志丹安塞段）修筑实体工程，进行悬锚式挡土墙的墙背土压力理论验证分析研究。

1悬锚式挡土墙简述悬锚式挡土墙是利用锚定板与悬臂式挡土墙组合而成的一种新的轻型支挡构造物，它是由钢筋混凝土墙身(指立壁和底板)、锚定板、拉杆及充填在墙身与锚定板之间的填料构成的一种复合式结构[1]。

图1悬锚式挡土墙它对地基承载力的要求低，而且由于锚定板对墙身的约束作用，可有效地减小立壁根部的弯矩，增加墙身的建筑高度[2]。

悬锚式挡土墙具备了锚定板式挡土墙和悬臂式挡土墙的一些优点，比如：悬锚式挡土墙引进了锚定板技术，解决了悬臂式挡土墙由于墙身高度增加时，其墙身根部弯矩增加过大的问题，需要增大墙身截面尺寸及增多钢筋用量的缺点；悬锚式挡土墙充分利用了悬臂式挡土墙截面形式简单、对地基承载力要求不高、墙后填料限制不严、便于施工的优点。

除此之外，它作为一种新型的支挡构造物还具有一些自身所特有的优点：（1）悬锚式挡土墙墙体所受的部分土压力通过锚定板承受，这样一来减少了墙身立壁根部处的受拉弯矩，使整个墙体处于一种较为合理的受力状态。

（2）悬锚式挡土墙充分利用了锚定板的抗拔力以及墙后踵板以上土体的自重力，以维持墙体的稳定性，进而达到了支撑和稳定路基的目的，所以，大大减缩了墙身的截面面积，对缺少砂石料的地区，具有重要意义。

各种挡土墙计算公式挡土墙是一种用于支撑填土或山坡土体，防止其坍塌或滑移的结构。

在工程设计中，准确计算挡土墙的各项参数至关重要，这需要运用一系列的计算公式。

以下将为您详细介绍常见的几种挡土墙计算公式。

一、重力式挡土墙重力式挡土墙主要依靠自身的重力来维持稳定，其计算包括抗倾覆稳定性、抗滑移稳定性以及基底应力的计算。

1、抗倾覆稳定性计算抗倾覆稳定性系数 Kt 应满足：Kt ＝（∑My）／（∑M0）≥15其中，∑My 是抗倾覆力矩之和，∑M0 是倾覆力矩之和。

抗倾覆力矩 My 主要由墙体重力 G、墙背土压力 Ey 以及墙底摩擦力 Fx 对墙趾 O 点产生的力矩组成。

倾覆力矩 M0 则主要由墙背主动土压力 Ex 对墙趾 O 点产生的力矩组成。

2、抗滑移稳定性计算抗滑移稳定性系数 Ks 应满足：Ks ＝（∑Fx）／（∑Ex）≥13∑Fx 是抗滑力之和，∑Ex 是滑动力之和。

抗滑力 Fx 主要由墙底摩擦力和墙后被动土压力组成。

滑动力 Ex 主要是墙背主动土压力的水平分力。

3、基底应力计算基底平均应力σ 应满足：σ ＝（G ＋ Ey Ex）／A ≤ σ其中，G 是挡土墙自重，Ey 和 Ex 分别是墙背土压力的竖向和水平分力，A 是基底面积，σ是地基承载力。

基底最大和最小应力σmax 和σmin 分别为：σmax ＝（G ＋ Ey Ex）／A ＋（M0/W）σmin ＝（G ＋ Ey Ex）／A （M0/W）二、悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙由立壁和底板组成，计算内容主要包括立壁和底板的内力计算。

1、立壁内力计算在土压力作用下，立壁可视为固定在底板上的悬臂梁。

墙顶的水平位移较小，可按底端固定的悬臂梁计算弯矩和剪力。

2、底板内力计算（1）悬臂板部分按悬臂板计算在基底反力作用下的弯矩和剪力。

（2）内跨板部分按连续板计算在基底反力作用下的弯矩和剪力。

三、扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙由立板、扶壁和底板组成，计算较为复杂。

1、立板内力计算与悬臂式挡土墙的立壁类似，按底端固定的悬臂板计算。

五种常见挡土墙类型在土木工程领域，挡土墙是一种常见的结构，用于支撑填土或山坡土体，防止土体变形失稳，保持土体的稳定性。

挡土墙的类型多种多样，每种类型都有其特点和适用范围。

下面我们就来介绍五种常见的挡土墙类型。

一、重力式挡土墙重力式挡土墙是依靠墙身自重来抵抗土压力的挡土墙。

它通常由块石、片石、混凝土或素混凝土等材料砌筑而成。

这种挡土墙的优点是结构简单、施工方便、就地取材、造价低廉。

重力式挡土墙一般适用于高度小于 6 米、地基承载力较好的地段。

重力式挡土墙的墙身截面通常为梯形，其稳定性主要取决于墙身自重和墙底与地基之间的摩擦力。

为了增加墙身的稳定性，可以在墙身设置凸榫，以增加抗滑力。

重力式挡土墙的排水措施也非常重要，通常在墙身设置泄水孔，以排除墙后的积水，减少水压力对墙身的影响。

二、悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙是由立壁、趾板和踵板三部分组成的钢筋混凝土挡土墙。

立壁类似于悬臂梁，趾板和踵板则类似于悬臂梁的支座。

悬臂式挡土墙的优点是结构轻巧、受力合理、对地基承载力要求较低。

它适用于墙高大于 6 米、地基承载力较差的地段。

悬臂式挡土墙的设计需要考虑土压力的分布、墙身的内力和变形等因素。

在计算时，通常将墙身视为静定结构，采用结构力学的方法进行分析。

为了提高悬臂式挡土墙的抗裂性能，通常在墙身配置适量的钢筋。

三、扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙是在悬臂式挡土墙的基础上，沿墙长每隔一定距离增设扶壁而形成的一种挡土墙。

扶壁的作用是增加墙身的稳定性和抗弯能力。

扶壁式挡土墙适用于墙高大于 10 米、地质条件较差的地段。

扶壁式挡土墙的计算方法与悬臂式挡土墙类似，但由于扶壁的存在，其结构更加复杂，需要考虑扶壁与墙身之间的相互作用。

在施工时，扶壁式挡土墙的模板工程和钢筋工程较为复杂，需要精心组织施工。

四、锚杆式挡土墙锚杆式挡土墙是由锚杆、肋柱和挡板组成的挡土墙。

锚杆是一种锚固在稳定地层中的受拉杆件，它通过与地层之间的摩擦力和粘结力来承受土压力。

路基悬锚式挡土墙土压应力测试与分析文章根据依托工程修筑实体工程，通过对悬锚式挡土墙的设计图纸点和工程实际情况，选取了土压力盒的埋设部位，并介绍了各部位的土压力盒埋设方法。

根据实测数据分析，得出了悬锚式挡土墙墙背和基地的土压应力分布规律。

标签：悬锚式挡土墙；土压应力测试；应力分布1 工程概况文章依托延志吴高速（安塞段）修筑实体工程，试验段（K17+715~K17+880）的挡土墙位于上行线右侧，起点接K17+711盖板通道，终点接浆砌片（块）石重力式路肩墙，长度为165米，各分段挡土墙墙高分别为7m、8m、9m和10m。

各分段挡土墙长度多数为10m左右，个别为5m左右。

地基处理采用换填10%灰土，墙背填料采用全线的3%的灰土填筑方案。

根据悬锚式挡土墙的受力特点及依托工程的实际情况，共选取三个工况作为测试段，其墙高分别是8m（工况Ⅰ）、10m（工况Ⅱ）和9m（工况Ⅲ）。

测试仪采用智能型土压力盒，其主要技术参数如表1所示。

2 土压力盒布设位置及埋设方法土压力盒布设在墙背和基底部位。

其中，墙背压力盒由基础顶部向墙顶方向每隔1m布设一个（如图1所示）；基底根据其基础宽度，以基础中心向两侧分别对称布设两个压力盒。

图1 墙背压力盒图2 压力盒调平由于墙背土压力需要盒嵌入到墙背中，所以埋设比较复杂，其主要埋设步骤如下：（1）在浇筑墙体混凝土前，安装压力盒木模。

可将木模固定在钢模板上，并随钢模板一起脱模。

（2）安装土压力盒。

在安装前，如果成孔效果较差应先对压力盒孔进行修补。

其次，将砂浆均匀的涂抹在压力盒表面，快速的按入墙体中，并调至垂直状态。

（3）灌砂。

待压力盒固定后，在其背部灌入2cm厚的细砂，以防止压力盒与石块接触而产生应力集中。

基底土压力盒埋设较墙背的简单，只要将基底整平，并铺垫一层细砂即可直接埋设。

3 实测数据分析墙背填土高度以路基顶面为准，即：各工况的墙背填土高度由墙顶向下0.75m。

土的压实及相关指标见表1和表2。

基于有限元分析的挡土墙结构优化设计挡土墙是一种常用于土壤工程中的结构，它主要用于抵抗土壤水平推力和土壤的侧移。

在设计挡土墙结构时，需要考虑多个因素，包括土壤的物理力学性质、挡土墙的材料特性以及结构的稳定性等。

有限元分析是一种常用的工程分析方法，它可以模拟和分析各种结构在应力、变形和稳定性等方面的性能。

基于有限元分析的挡土墙结构优化设计可以通过对结构进行力学分析和参数调整，以最大限度地提高结构的性能和稳定性。

在进行基于有限元分析的挡土墙结构优化设计时，首先需要根据具体工程情况和设计要求，确定挡土墙的几何形状和材料特性等基本参数。

然后，通过有限元分析软件建立挡土墙的数值模型，并对模型进行合理的网格剖分。

接下来，进行力学分析。

有限元分析软件可以对挡土墙在不同荷载工况下的应力和变形进行计算和分析。

在进行分析时，需要考虑挡土墙受到的土壤水平推力、上部载荷、地震力和温度变化等因素的影响。

通过分析挡土墙的应力分布和变形情况，可以评估结构的安全性和稳定性。

基于有限元分析结果，对挡土墙结构进行优化设计。

优化设计的目标是在满足结构安全性和稳定性要求的前提下，尽可能降低结构的材料成本和施工难度。

可以通过调整挡土墙的截面形状、墙体厚度、背填土的厚度和材料等参数，来优化挡土墙的性能。

例如，可以通过增加挡土墙的截面尺寸和墙体厚度来提高结构的抗倾覆能力和抗滑稳定性。

同时，根据有限元分析结果，可以对墙身和基础的材质进行调整，以满足设计要求并减少材料成本。

另外，挡土墙结构的抗震性能也是设计的重点之一。

可以根据地震设计要求，通过有限元分析模拟挡土墙在地震荷载作用下的应力和变形情况，以评估结构的抗震性能。

根据分析结果，可以对挡土墙的结构形式和材料特性进行优化，提高其抗震性能。

此外，温度变化也会对挡土墙结构的稳定性产生影响。

通过有限元分析，可以分析挡土墙在不同温度下的热力响应，以评估结构的热稳定性。

根据分析结果，可以调整挡土墙的材料特性和结构形式，以提高其热稳定性。

路基悬锚式挡土墙体钢筋应力测试分析文章根据依托延志吴高速修筑实体工程，通过现场埋设钢筋应力测试仪器，分析了墙体钢筋实测应力，得出了悬锚式挡土墙的墙体钢筋受力规律。

标签：悬锚式挡土墙；钢筋应力；受力规律1 引言随着我国经济建设的快速发展，需要完成大量的“大挖大填”任务，为确保“高切坡、高填方、深基坑”等各项边坡工程的安全，大量的支挡结构得到了广泛的应用。

在西部大开发大量工程建设中，各种类型的支挡结构，特别是新型支挡结构，将在工程建设中发挥不可或缺的作用。

文章依托依托吴志高速（吴起至志丹安塞段）修筑实体工程，对悬锚式挡土墙体钢筋应力进行测试，展开对其墙体受力变化的分析研究。

2 墙体钢筋计布设位置及埋设方法根据悬锚式挡土墙的受力特点及依托工程的实际情况，共选取三个工况作为测试段，其墙高分别是8m（工况Ⅰ）、10m（工况Ⅱ）和9m（工况Ⅲ）。

钢筋计分别布设在墙体内侧和墙体外侧，布设高度由基础向墙顶方向分别每隔 2.2m、2.9m和2.5m设置一组，每组2个钢筋计，分别位于墙体内侧和外侧的钢筋上。

钢筋计采用JMZX-416A智能记忆型钢筋应变计（如图1所示），其主要技术指标如表1所示。

表1 钢筋计技术参数指标钢筋计采取焊接的方法与墙体钢筋搭接。

焊接时首先按图纸所给出的点位放样，标记出所要安装钢筋计的钢筋及其位置。

截断原钢筋后，应将导线引出方向的一端固定在上侧，其相反方向固定在下端。

焊接时，先将钢筋计端部与钢筋头部对中，采用点焊的方式固定；待固定后应在应变感应器外部缠绕湿毛巾，再进行帮条满焊。

在焊接过程中要不间断的向感应器部位喷水降温，防止芯片因温度过高烧损（如图2所示）。

最后将截断后的钢筋重新接入时，若钢筋端部带有弯钩应该注意其方向应保持与原钢筋在同一平面上。

图1 钢筋应力计图2 钢筋计降温3 数据分析按墙面（外侧）和墙背（内侧）对悬锚式挡土墙墙体钢筋计应力数据分析，可以得到由下向上钢筋计的应力变化图，如图3～图8所示。

土木工程知识点-分分钟认清不同的挡土墙一、常见挡土墙的结构形式及特点在城市道路桥梁工程常见的有现浇钢筋混凝土结构挡土墙、装配式钢筋混凝土结构挡土墙、砌体结构挡土墙和加筋土挡土墙。

按照挡土墙结构形式及结构特点, 可分为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等不同挡土墙；其结构形式及结构特点简述见表：重力式挡土墙依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力(土压力), 以维持土体稳定, 多用料石或混凝土预制块砌筑, 或用混凝土浇筑, 是目前城镇道路常用的一种挡土墙形式。

衡重式挡土墙的墙背在上下墙间设衡重台, 利用衡重台上的填土重量使全墙重心后移增加墙体的稳重。

挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求, 并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。

施工中应按设计规定施作挡土墙的排水系统、泄水孔、反滤层和结构变形缝。

挡土墙投入使用时, 应进行墙体变形观测, 确认合格要求。

二、挡土墙结构受力挡土墙结构会受到土体的侧压力作用, 该力的总值会随结构与土相对位移和方向而变化, 侧压力的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。

挡土墙结构承受土压力有：静止土压力、主动土压力和被动土压力。

静止土压力：若刚性的挡土墙保持原位静止不动, 墙背土层在未受任何干扰时, 作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。

其合力为E0( kN/m)、强度为P0( kPa)。

主动土压力：若刚性挡土墙在填土压力作用下, 背离填土一侧移动, 这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小, 当墙后土体达到极限平衡, 土体开始剪裂, 并产生连续滑动面, 使土体下滑。

这时土压力减到最小值, 称为主动土压力。

合力和强度分别用EA (kN/m)和PA (kPa)表示。

被动土压力：若刚性挡土墙在外力作用下, 向填土一侧移动, 这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大, 当墙后土体达到极限平衡, 土体开始剪裂, 出现连续滑动面, 墙后土体向上挤出隆起, 这时土压力增到最大值, 称为被动土压力。

锚拉悬臂式挡土墙模型受力特性数值模拟分析于一凡;解全一;张宏博【期刊名称】《北方交通》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】为通过模型试验研究车辆荷载作用下锚拉悬臂式挡土墙的受力特性,先使用ABAQUS有限元计算软件进行数值模拟,为模型试验的设计提供参数依据.研究结果表明:模拟车轮荷载作用下,锚杆轴力最大值出现在锚杆中间位置,向两端逐渐减小,近墙端轴力大于远墙端;挡土墙侧向土压力的竖向分布及横向分布都在锚固端位置出现急剧增大现象;锚杆高度位置、L/2截面处竖向土压力最大值出现在锚杆上方;挡土墙的侧向位移量在锚杆以下迅速减小,最大侧向位移出现在挡土墙顶端.该结论的得出为锚拉悬臂式挡土墙模型试验测量仪器的选取、参数比较及实际工程中锚拉悬臂式挡土墙的设计与施工提供了理论依据.【总页数】4页(P41-44)【作者】于一凡;解全一;张宏博【作者单位】山东大学土建与水利学院济南市250061;山东省路基安全工程技术研究中心济南市250061;山东大学土建与水利学院济南市250061;山东省路基安全工程技术研究中心济南市250061;山东大学土建与水利学院济南市250061;山东省路基安全工程技术研究中心济南市250061【正文语种】中文【中图分类】U417.1+1【相关文献】1.深基坑锚拉护壁桩的受力特性和土压力 [J], 夏永承;董道洋;胡敏云2.圆柱形网箱锚绳受力特性的数值模拟 [J], 王飞;丁天明3.软土中锚拉式钢板桩坞壁的原体观测和受力特性研究 [J], 戴建国;费永成;王遂;潘江岩4.软土地基双排桩基础悬臂式挡土墙受力变形的\r现场测试及数值模拟分析 [J], 周珩;苏谦;杨智翔;郭春梅5.改建公路悬臂式挡土墙的受力及变形特性分析 [J], 黄建丹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

填土支护中悬臂式挡土墙力学特性的有限元分析张康凯;周文娟;郑树军【摘要】基于有限元数值分析方法,采用商用有限元软件Abaqus对悬臂式挡土墙进行建模计算,验证了有限元方法在分析挡土墙问题时的可靠性.另外通过参数分析,研究了不同附加荷载以及不同内摩擦角两种工况下的挡土墙受力特性,可为悬臂式挡土墙的工程设计提供一定的参考意义.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)036【总页数】2页(P87-88)【关键词】悬臂式挡土墙;支护;力学特性;有限元;Abaqus【作者】张康凯;周文娟;郑树军【作者单位】浙江华东工程咨询有限公司,浙江杭州 311122;华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 311122;浙江华东工程咨询有限公司,浙江杭州 311122【正文语种】中文【中图分类】TU476.41 概述挡土墙是广泛用于路基填土或山坡土体，以防止填土或土体变形失稳的构造物。

在实际工程中，当悬臂式挡土墙用于支挡不稳定的土体或岩层时，它要承受较大的土壤侧压力，为了避免挡土墙遭受各种形式的破坏，就必须保证挡土墙在设计荷载作用下，具有足够的强度(坚固性、耐久性)和稳定性[1]。

为此国内外学者针对挡土墙的力学特性开展了大量的研究。

Terzaghi.K(1943年)通过一系列的模型试验，分析得到了土体的极限状态和挡土墙变形之间的关系，并指出只有当土体发生剪切破坏的同时挡土墙的水平位移达到一定值，库仑土压力理论和朗肯土压力理论的结果才是正确的[2]。

张勇通过对挡土墙进行数值模拟和模型试验分析了高速铁路挡土墙后土压力的分布规律，认为在动荷载作用下的墙背土压力分布呈现中上部较大的规律[3]。

目前的研究多是基于理论以及模型试验的研究，但是随着计算机技术的发展以及数值计算的普遍使用，避免了模型试验的费事费钱的缺点，同时可从另一方面对理论进行证实。

本文基于大型商用有限元软件Abaqus对悬臂式挡土墙进行建模计算，研究其在填土自重荷载以及附加荷载作用下的受力特性，从而为悬臂式挡土墙的工程设计提供一定的参考意义。