土工格栅筋土拉拔界面的弹性-指数软化模型与性状

土工格栅被广泛应用于路堤、边坡、挡土墙等加筋土工程，而筋土界面分析是研究加筋作用机理的关键。根据土工格栅拉拔荷载下的受力状态，分析了拉拔试验实际剪应力与位移关系，发现界面软化阶段剪应力与位移近似呈指数分布，已有计算模型大多高估了界面剪应力，提出了能够考虑界面渐进破坏及非线性特性的弹性-指数软化模型。通过筋土界面基本控制方程，得到了土工格栅拉拔荷载下不同阶段受力状态的计算模型。对界面剪应力发展历程及分布规律展开了较为细致的研究，同时进行了参数分析，包括剪切刚度、抗拉刚度、加筋长度、软化指数衰减特征系数等。结果表明，土工格栅拉拔过程中，当筋土界面处于弹性阶段时，界面剪应力不均匀性及界面最大剪应力随剪切刚度增大而增加，弹性模量则相反；软化阶段内，加筋长度越长，界面软化现象越明显，加筋长度较短时，可近似认为界面剪应力呈均匀分布；软化指数衰减特征系数越大，界面剪应力波动越大，其峰值往拉拔端移动；进入残余阶段后，界面剪应力由拉拔端向自由端增大且逐渐趋于残余应力。研究成果可为加筋土工程土工格栅选取提供理论指导。