土工加筋拉伸应变与屈曲挠度的定量关系理论研究开题报告

1. 研究目的与意义

土工加筋结构能同时充分发挥调动筋材的抗拉强度和土体的抗压强度,提高土体的整体强度和加固后软基的承载力,改善土体的应力状态及其分布,增强土体抵抗侧向变形的约束能力与减少地基沉降。研究定量刻画加筋结构拉膜效应发挥机制，可掌握实际工程中的土工加筋使用原理及在设计中应控制的参数选取。

2. 国内外研究现状分析

关于土工加筋结构现有的研究课题有：加筋路堤的荷载传递机理、土拱效应及拉膜效应研究、加筋桩承式路基计算方法、土工加筋材料的性能及耐久性研究等。逐渐发展起来的主要研究方法和手段为：经验公式或统计数据分析法、理论计算法、物理模型试验研究及数值模拟法等。现有研究主要不足在于：①土拱效应与拉膜效应的研究分离，需要进一步整体性研究；②对于影响加筋结构拉膜效应的参数尚没有具体的定量化的研究，实际工程中加筋结构的使用仍依靠经验；③已有研究设定的地质条件相对单一简化使研究结果与工程实践有较大的距离。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）大量阅读土工加筋土力学方面相关研究的文献，学习、理解、掌握目前关于土工加筋薄膜效应理论以及定量计算兜提力的方法并予以总结；

（2）针对目前挠曲筋层拉应力的定量分析研究方面进行针对性的数学解析并进一步深入认识加筋材料受拉不抗弯特性以及定量分析，提出研究方案；

4. 研究创新点

定量刻画加筋结构拉膜效应发挥机制，找出挠度、土体性质、加筋带自身抗拉刚度对加筋结构拉应力的影响关系，并推导出可运用于实际设计中的参数选取标准，从而应用于实际工程。