加筋土挡墙的自重应力优化解析

在自重应力作用下，加筋土结构从开始破坏到整体破坏的各个阶段中，筋材的应力分布由图6.67表示。

图6.67　加筋挡墙破坏发展的几个阶段

图6.68　破坏前加筋体受力情况

在起始破坏发生之前（仅在自重作用之下），筋材中的局部最大应力发生在墙趾部位，这时，AB面上的应力分布如图6.68所示。当加载后，OB面r的计算公式为

OB面上的应力分布如图6.68的左侧图。若破坏已发展到中间阶段（intermediate stage），破坏已扩展至C点，如图6.69所示。这时，在BC上的土和筋材都已进入塑性状态，而CA中的应力则按线性变化，图中OB′的应力分布也假定是线性的，而BB′C中土和筋材都处于塑性状态。这时塑性区发展的高度e为

而应力为

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图6.69　加筋层中应力的图样

式中：pl为外载估计值的下限值；Hl为挡墙临界高度。

式中：σ0为筋材的分项强度，（S0为筋材单宽强度）。

【例】　设有一土工格栅加筋的挡墙，H=10.5m，L=7m，ΔH=ΔB=0.75m，φ=35°，γ=20kN/m3，筋材强度=20kN/每条。在本例中：

这表明结构内部的破坏已经发展。

根据式（6.95）给出，e=6.1m。所分析的加筋层，处于“主动”区的塑性状态，就是说，图6.69中的r2为r2=σ0=0.36×105N/m2，故总的合力F=σ0×0.752=20.3kN。