基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

　　针对土工格室加筋体的受力变形特性，将格室体视为置于弹性地基上的梁，基于文克尔假定，建立考虑水平摩阻力影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程，从而得到了土工格室加筋体在集中荷载和均布荷载共同作用下的挠曲变形幂级数半解析解。在此基础上，分析了格室体长度、格室体刚度、地基反力系数及筋土界面水平摩阻力等因素对格室体挠曲变形及内力的影响。结果表明，格室体的设置可有效地减小路基沉降，但也存在着尺寸效应;地基土体地基的反力系数对路基沉降有较大的影响，该系数越大路基沉降越小;筋土界面水平摩阻力对格室体的挠曲变形及弯矩有一定程度的削弱作用，在工程设计中值得考虑。

?高分子材料各领域的应用

高分子材料各领域的应用

　高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛， “ 以塑代钢” ，“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围，使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体，聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出， 在某些溶剂 如煤油、砂浆混合液中， 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板， 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性， 对金属的同比磨耗量比尼龙小， 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性， 其摩擦系数和磨耗量更小， 由于其良好的机械性能和耐磨性， 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属， 还能取代铸铁和钢冲压件。

高分子纳米土工格室应用范围

　　1、用高分子纳米土工格室于稳固公路路基：可产生高弹性力及坚固的路基，与传统的石头基础相比可减少基础厚度50％以上，把重力和与地接触的压力横向分散并减少，并可用于暂时性或长期性的道路建筑上。

　　2、用高分子纳米土工格室于稳固铁路路基：可以防止碎石及级配横向移动，使整体更坚固，防止抽水，即使地基松软也可防止整个或局部坍方。在交通量大的地区如交叉道、分支道及回转道，可显著增加使用年限。

　　3、高分子纳米土工格室用于承受载重力的堤防、挡墙：界定强化碎石方，形成一致的结构体，可阻挡横向压力，不管地层滑动和凝聚，都可自行调整，可支撑非结构面及自然植生层，可垂直或阶梯式设计。

　　4、高分子纳米土工格室用于河道治理：三面立体方格加强填方的力量，整体式土工格室，防止水土流失及增加载重力，可以减少浅河道的施工成本并允许过河道的设计符合交通及土质各种条件。

　　5、高分子纳米土工格室用于支撑管路及下水道：采用蜂窝土工格室可不必采掘和放置大量的石块作为管床式下水道的支撑结构，利用常规材料，形成一坚固耐久的整体板块结构，对管道提供挠性的长期性的保护，可减少由于长时间造成的微量下沉，使管道的基础更加坚固，并可长期防止局部塌方。该方法施工简便，减少开挖，对于长距离大型运输管道更为经济实用。

　　6、高分子纳米土工格室用于防止滑坡及受载重力的混合式挡墙：不必用模板，即可创造出一层坚固的壁面，土工格室，与回填方牢固的结合成一体，即使传统的各种重力结构无法使用的情形，填方也可就地取材，显著降低工程成本。

　　7、高分子纳米土工格室用于独立墙，码头，防洪堤等：可迅速地构起独立墙或障碍墙，并可使用透水的粒状填方堤防或堰壁，如果暂时性的设施需去除，蜂窝土工格室亦可回收。在码头或防洪堤和其它比较重要的海岸用途也十分广泛。

   8、高分子纳米土工格室在高速公路中遇到软地基时，采用砂石置换软土层的办法，投资大，工期长。采用蜂窝土工格室可大大减轻施工劳动强度，减少路基厚度，施工速度快，性能好，大大降低工程造价。其次筑路工艺简单易行，可就地取材，快速高效，这一点在筑路材料匮乏的地区尤为重要。

　　9、高分子纳米土工格室用于铁路基床病害处理，铁路修建过程中，软弱基床土在列车荷载的作用下，会发生剪切变形，受荷部分下沉，向道床两侧隆起挤出，这种病害称为基床下沉外挤，以往整治这种病害的办法是用砂石置换基床表层软弱土体，厚度达0.5米，这种方法造价高、施工难、工期长。采用蜂窝土工格室，可将其置于基床上部，承受道床传递来的荷载，减少荷载对格室下土层的应力和变形作用。这样基床软土只需挖去相当于格室深度的部分即可，且无需加深侧沟。可使施工难度大大降低，缩短工期，土工格室设计，节省投资。

10、高分子纳米土工格室用于边坡及堤坝防护。用于边坡防护时，展开的格室壁形成一层层挡墙，可以大大缓解水流流速，避免坡面径流的形成。格室内可填充土壤，上面可以植草和灌木，在原始坡面无法恢复植被的情况下，同样可以获得理想的绿化效果，土工格室蜂巢，具有不可估量的环保价值。另外，蜂窝土工格室因具有整体性和一定的柔性，大大弥补了片石骨架防护具有的松动、塌陷、架空等缺陷，且施工快捷，造价低，是一种非常理想的护坡用土工合成材料。

　　11、高分子纳米土工格室用于挡墙及江河围堰。采用蜂窝土工格室建筑挡土墙，结构稳定性好，可防止陡坡表面被雨水冲蚀，同混凝土墙体相比，造价降低50％以上，同时表面可种植花草，美化环境。

　　12、高分子纳米土工格室在沙漠筑路（临探路）中的应用。沙漠中由于地基松散，且荒无人烟，常用筑路材料匮乏，因此筑路困难，成本很高高分子纳米土工格室。使用蜂窝土工格室，可直接将蜂窝土工格室拉开放在沙漠上固定，然后就地取材填入沙石等，操作简单，效率极度高。施工后的路面可满足各种重型车辆长期使用。此外作沙漠临探路时可重复利用。

　　13、高分子纳米土工格室在潮间带道路上的应用。海滩潮间带筑路是一个很困难的事情，需要移山填海式的大的基建工程。而采用蜂窝土工格室与土工布结合则轻而易举。将土工布平铺在海滩上，在上面放上蜂窝土工格室，固定后放入沙石料经压实后即可成为一条长期性的道路，即使潮水淹没也不影响道路的强度。

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