重力擋土墻的案例
有限元模擬重力式擋土墻，支擋結構仿真系列（一）
有限元模擬重力式擋土墻，支擋結構仿真系列（一）
模型概況
支擋結構型式：混凝土重力式擋土墻
墻背摩擦條件：光滑
墻背直立
模擬的目標
1、墻后土體的靜止土壓力、主動土壓力
2、墻后土體的極限平衡狀態
模型的注意事項
1、模擬墻后土體主動土壓力時，擋土墻繞 A 點逆時針轉動
2、定義墻背與土體之間的“光滑接觸面”
（接觸面的詳細設置方法，請移步 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441740 ）
有限元模型
靜止土壓力
墻背位移趨近于 0，得到墻后土體的靜止土壓力
墻背位移曲線
土體靜止土壓力曲線
主動土壓力
完全約束 A 點，以 A 點為原點，墻背為 R 軸，建立極坐標系，定義 B 點發生周向位移 0.003m（墻高的 0.1%）
擋土墻繞 A 點逆時針轉動，擋土墻的位移矢圖
主動土壓力曲線
土體在極限平衡狀態下的塑性應變
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重力式擋土墻三種形式的圖片
重力式擋土墻的施工流程圖
重力式擋土墻與一般擋土墻的區別
支擋土的側壓力的構筑物或構件稱擋土墻，重力式擋土墻，是依靠其自己的重量來抵擋土的側壓力而保持自身的穩定，平衡。
不是依靠其自身重量來抵擋土的側壓力而保持自身的穩定，平衡。就不是重力式擋土墻了。一般擋土墻中包括重力式擋土墻，等其它墻形。
材料上：絕大多數為毛石漿砌或干砌的。也有用毛石混凝土澆筑的。
重力式擋土墻適用條件
適用于一般地區、浸水地區和地震地區的路肩、路堤和路塹等支擋工程。墻高不宜超過12m，干砌擋土墻的高度不宜超過6m。高速公路、一級公路不應采用干砌擋土墻。
重力式擋土墻基礎施工要求
①應將基底表面風化、松軟土石清除；
②硬質巖石基坑中的基礎，宜滿坑砌筑；
③雨季在土質或易風化軟質巖石基坑中砌筑基礎時，應在基坑開挖好后及時封閉坑底。當基底設有向內傾斜和穩定橫坡時，應采取臨時排水措施，輔以必要座漿后安砌基礎；
④采用臺階式基礎時，臺階與墻體應連在一起同時砌筑，基底及墻趾臺階轉折處不得砌成垂直通縫，砌體與臺階壁間的縫隙砂漿應飽滿；
⑤基坑應隨砌筑分層回填夯實，并在表面留3%的向外斜坡。
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浸水擋土墻：
沿河路堤，在傍水的一側設置擋土墻，可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床的有效措施。
2
按擋土墻結構形式劃分（這里只涉及幾種常見擋土墻）
重力式擋土墻：
是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。
常見的重力式擋土墻高度一般在5～6 m以下，大多采用結構簡單的梯形截面形式，對于超高重力式擋土墻（一般指6m以上的擋墻）即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型（如下圖）：
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖（如下圖）：
薄壁式擋土墻：
包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種；一般墻高6m以內采用懸臂式，6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂式擋土墻：
是由立板（墻面板）和底板（墻趾板和墻踵板）兩部分組成，一般形式為如下圖所示：
◆ 扶壁式擋土墻：
當擋土墻的墻高h>10m時，為了增加懸臂的抗彎剛度，沿墻長縱向每隔0.8~1.0m，設置一道扶壁。
錨定式擋土墻：
包括錨桿式和錨定板式兩種
◆ 錨桿式擋土墻：
是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面，與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接，另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中。
◆ 定板式擋土墻：
是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結構。
加筋土擋土墻：
是在土中加入拉筋，利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達到穩定土體的目的。由面板、拉筋組成，依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結合成一個整體。
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浸水擋土墻：沿河路堤，在傍水的一側設置擋土墻，可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床的有效措施。
▉ 按照擋土墻的結構形式劃分（這里只涉及幾種常見的擋土墻）：
重力式擋土墻：是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。
常見的重力式擋土墻高度一般在5～6 m以下，大多采用結構簡單的梯形截面形式，對于超高重力式擋土墻（一般指6m以上的擋墻）即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型（如下圖）：
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖（如下圖）：
薄壁式擋土墻：包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種；一般墻高6m以內采用懸臂式，6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂式擋土墻：是由立板（墻面板）和底板（墻趾板和墻踵板）兩部分組成，一般形式為如下圖所示：
◆ 扶壁式擋土墻：當擋土墻的墻高h>10m時，為了增加懸臂的抗彎剛度，沿墻長縱向每隔0.8~1.0m，設置一道扶壁。
錨定式擋土墻：包括錨桿式和錨定板式兩種
◆ 錨桿式擋土墻：是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面，與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接，另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中。
◆ 定板式擋土墻：是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結構。
加筋土擋土墻：是在土中加入拉筋，利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達到穩定土體的目的。由面板、拉筋組成，依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結合成一個整體。
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什么是擋土墻？最全解讀！
山坡擋土墻：設置在路塹或路堤上方，用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡
浸水擋土墻：沿河路堤，在傍水的一側設置擋土墻，可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床的有效措施
2.按照擋土墻的結構形式劃分，我們一般將擋土墻分為以下幾種類型（這里只涉及幾種常見的擋土墻）：
重力式擋土墻：是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。常見的重力式擋土墻高度一般在5～6 m以下，大多采用結構簡單的梯形截面形式，對于超高重力式擋土墻（一般指6m以上的擋墻）即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型（如下圖）：
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖（如下圖）：
薄壁式擋土墻：包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種；一般墻高6m以內采用懸臂式，6m以上采用扶壁式
懸臂式擋土墻：是由立板（墻面板）和底板（墻趾板和墻踵板）兩部分組成，一般形式為如下圖所示：
扶壁式擋土墻：當擋土墻的墻高h>10m時，為了增加懸臂的抗彎剛度，沿墻長縱向每隔0.8-1.0m，設置一道扶壁
錨定式擋土墻：包括錨桿式和錨定板式兩種
錨桿式擋土墻：是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面，與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接，另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中
定板式擋土墻：是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結構。
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路堤擋土墻：設置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動，同時可以收縮路堤坡腳，減少填方數量，減少拆遷和占地面積。
山坡擋土墻：設置在路塹或路堤上方，用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡。
浸水擋土墻：沿河路堤，在傍水的一側設置擋土墻，可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床的有效措施。
▉ 按照擋土墻的結構形式劃分（這里只涉及幾種常見的擋土墻）：
重力式擋土墻：是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。
常見的重力式擋土墻高度一般在5～6 m以下，大多采用結構簡單的梯形截面形式，對于超高重力式擋土墻（一般指6m以上的擋墻）即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型（如下圖）：
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖（如下圖）：
薄壁式擋土墻：包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種；一般墻高6m以內采用懸臂式，6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂式擋土墻：是由立板（墻面板）和底板（墻趾板和墻踵板）兩部分組成，一般形式為如下圖所示：
◆ 扶壁式擋土墻：當擋土墻的墻高h>10m時，為了增加懸臂的抗彎剛度，沿墻長縱向每隔0.8~1.0m，設置一道扶壁。
錨定式擋土墻：包括錨桿式和錨定板式兩種
◆ 錨桿式擋土墻：是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面，與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接，另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中。
展開 擋土墻邊坡支護效果的有限元數值模擬 ￥59
重力式擋土墻是中小型邊坡支護的首選方案。做重力式擋土墻設計時，一般要進行抗滑、抗傾覆和地基承載力驗算。其中非常重要的一點是求解作用在擋土墻上的土壓力。計算土壓力的理論很多，經典的有朗肯土壓力理論，庫倫土壓力理論，它們各自有不同的理論假設（此處不再贅述）。由于多方面的理論假設，使得計算的土壓力以及破壞面與實際情況存在一定的偏差。為此，新君采用有限元來計算擋墻的支護效果。
邊坡及擋墻設計剖面如圖1，擋墻高6米。通過強度折減計算，擋墻加固后的邊坡穩定性大概在1.08（本次計算坡頂荷載做了一定的放大，實際沒有這么大）。圖2/3/4分別為經強度折減后處于極限狀態時，邊坡的位移、水平應力和塑性應變。破壞面基本是從墻踵到荷載右下角連成的平面。在墻趾處也發生了較大變形，墻地面有發生滑移的跡象。另外，在墻背頂部一定深度范圍內，形成拉張裂縫，這與朗肯粘性土壓力理論比較吻合。此外，從水平應力來看，墻背最大應力基本集中在距離擋墻底部三分之一擋墻高度處，這也跟朗肯和庫倫土壓力理論較為一致。總體來看，在圖1這種情況下，該擋墻方案似乎存在安全隱患。
下期爭取綜合對比一下朗肯、庫倫土壓力理論計算結果，理正擋土墻驗算結果，有限元擋墻模擬結果，看看平常工程設計中常用的理論或工具，是否存在較大偏差，哪種驗算方法更科學合理、貼近實際。
圖1 擋土墻邊坡支護方案
圖2 強度折減后的位移云圖
圖3 強度折減后的水平應力
圖4 強度折減后的塑性應變
圖5 坡肩水平位移隨折減系數變化
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本文是在《有限元模擬重力式擋土墻，支擋結構仿真系列（一）》的基礎上（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441610)，介紹擋土墻“墻背-填土”接觸面的設置方法。
模型的尺寸、材料參數、及說明，請移步（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441610)。
收費部分提供1個視頻和兩個壓縮包：
1、提供的視頻是演示“墻背-填土”接觸面設置過程的。
2、“接觸面，及后面步驟都沒有設置.rar ”壓縮包是專門為本文準備的。解壓后的模型“接觸面”之前的步驟都已經設置完畢，剩下接觸面及后面步驟沒有設置，留給感興趣的朋友對照視頻來練習設置接觸面。
3、“完整.rar ”壓縮包包含完整的擋土墻仿真過程。
如有疑問請直接留言、或者私信，會在第一時間進行回復。謝謝！
展開 擋土墻分類及各類型擋土墻設計計算，今天好好說道說道！
來源： 筑龍社區
如有侵權，請聯系刪除
擋土墻分類及各類型擋土墻設計計算，今天好好說道說道！
來源： 筑龍社區
如有侵權，請聯系刪除
擋土墻基本概念及分類、常用擋土墻介紹講義，137頁PDF可下載！
點擊閱讀原文可以下載完整PPT哦！
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來源：巖土網用戶silence_leo的分享
有限元模擬加筋土擋墻，支擋結構仿真系列（二）
有限元模擬加筋土擋墻，支擋結構仿真系列（二）
模型概況
支擋結構型式：滿鋪包裹式加筋土擋墻
墻面傾角：90度
加筋材料厚度：0.003 m
筋材鋪設長度：2 m
每層加筋體厚度：0.3 m
擋墻高度：3 m
有限元模型長度：5 m
模擬目標：
1、 潛在破裂面
2、 應力場和位移場
模型的注意事項
1、暫未考慮擋土墻的分層施工情況
2、筋土界面采用 Embedded region 約束
3、用桿單元模擬加筋材料
4、簡化為平面應變問題。邊界條件：底邊約束 x、y 方向位移，右側約束 x 方向位移。
5、加筋體采用 T2D2 二節點桿單元，土體采用 CPE4 單元
6、加筋材料采用線彈性本構模型，土體彈性階段采用線彈性本構模型，塑性階段采用莫爾庫倫本構模型。
7、本例提供用 python 語言開發的全流程參數化建模模塊
（詳細介紹 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441859）
有限元模型
用桿單元模擬加筋材料，需要在設置材料和截面特性時，執行以下操作：
（1）設置材料屬性時，在 Edit Material 對話框中勾選 No compression 選項。該操作使得加筋材料不能承受壓應力。
（2）設置截面屬性時，在 Creat Section 對話框中，選擇 Category 為 Beam，在 Type 中選擇 Truss。
塑性應變分布
位移云圖
豎向應力云圖
采用二次開發的全參數建模工具，秒算各種情況！
展開 在Abaqus軟件中計算礫石床對混凝土擋土墻的側壓力
在Abaqus軟件中計算礫石床對混凝土擋土墻的側壓力
在下圖中，您可以看到一個高度為3米的沙丘，由一個混凝土擋土墻固定。在這個例子中，挖掘面上施加了7千帕的頂部壓力。
為了解決這個問題，使用了兩個分析步，在第一步施加了載荷的重量和壓力，第二步是混凝土擋土墻的位移。
這是從Sample Glenn的第7章的例子3中選擇并用Abaqus軟件編寫的。在這個例子中，我們將Abacus軟件的結果與Sam Helleny的書的結果進行了比較。
在下圖中，您可以看到執行器故障期間凹痕處塑性應變的分布。
該任務的目的是在三種條件下獲得側壓力
第一模式：
靜止土壓力
當擋土墻無法向后移動或朝向溝渠移動時，土壤上的壓力仍然存在。
在這個問題的模擬的第一部分中，我們使用Abaqus軟件計算下降狀態下土壤的相鄰側向載荷，并將其與Sam 與Helewani的書的答案進行比較。
在下圖中，您可以看到樣本簿中找到的停滯狀態的并排副作用圖
在下圖中，您可以看到從Abaqus軟件獲得的基臺側波動圖
第二種模式
土壓力或主動土壓力
當擋土墻具有向后移動并遠離土壤背面的能力時，就會發生土壤壓力。
在這個問題的模擬的第二部分中，我們使用Abacus軟件計算土壤抑制器的超導性，并將其與Sam Helleny的書的結果進行比較。
展開 擋土墻的類型及適用范圍，這下就清楚了！
來源：筑龍論壇
版權歸原作者所有
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