多层格栅加筋道砟界面联动‒互扰行为

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2024年第9期北京时间：

作者：苗晨曦，张威，朱孝振，陈小艺，张军

单位：1.太原理工大学 土木工程学院，山西 太原 030024;2.山西省交通科技研发公司，山西 太原 030000;3.五冶集团上海有限公司， 上海 200000;4.商丘工学院 土木工程学院，河南 商丘 476000

摘要：探究多层加筋土体系中筋材?道砟间合理间距对拉拔抗力的影响。通过改进传统单层格栅?道砟拉拔数值试验模型，实现了多层格栅等位移幅值下的同步拉拔的离散元模拟。数值模型采用刚性颗粒簇模拟道砟颗粒非球型特征，并运用黏结颗粒串模拟受力均匀的三向土工格栅，同时考虑了道砟颗粒间的嵌固效应和土工格栅的拉伸特性。以平均拉拔力、特定层位处界面强度与筋材应变为指标，科学识别多层格栅加筋道砟界面联动行为，并从颗粒尺度系统揭示了多层加筋体系层间互扰机制。结果表明，多层格栅的拉拔力和增长速率小于单层格栅，尤其在高法向应力下差异更明显，且存在不均匀性。随着加筋层数增加，筋材抗力差异显著，同时摩擦耗能增大。层间颗粒位移存在叠合，导致筋材宏观力学响应减弱，其内在原因是颗粒力链发育不够充分。法向接触力分析结果进一步表明，多层格栅加筋体系下的层间互扰可能导致法向接触力分布的不稳定性。

关键词：土工格栅,道砟,多层拉拔试验,互扰机制

基金资助：国家自然科学基金（ 52178341，52278360， 51809191）；山西省基础研究计划 （202303021224001）