ADINA软件计算挡土墙土压力

田林钢 杨 柳 巴 超

(1.华北水利水电大学，河南 郑州 450011; 2.河南省润安建设集团有限公司，河南 安阳 455000)

ADINA软件计算挡土墙土压力

田林钢1杨 柳1巴 超2

(1.华北水利水电大学，河南 郑州 450011; 2.河南省润安建设集团有限公司，河南 安阳 455000)

通过ADINA软件对挡土墙回填土进行了模拟，并运用生死单元对回填土进行了分层定义，从而得到了挡土墙在回填过程中不同时刻土压力情况，为挡土墙的设计提供理论依据。

挡土墙，ADINA，生死单元

0 引言

由于混凝土挡土墙在施工后需回填土，从而造成了其受力情况是在不断变化的，因此应在设计前期对此问题给予考虑，而计算不同回填深度时挡土墙所受压力是关键，本文采用ADINA软件模拟了土回填过程，能够得到不同时刻回填土对挡土墙的压力。

1 计算初始地应力模型

1.1 建模及网格划分

S1为挡土墙；S2，S3为地基，其中L1为10 m，L2为6 m，L4为2 m，L5为20 m，L6为60 m，L7为20 m，L8为18 m，L9为20 m,L10为18 m。

有限元建模见图1，有限元网格划分如图2所示。

1.2 边界及物理条件

边界条件L1，L5，L9为Y向位移约束，L6，L8为Z向位移。材料物理参数见表1。

表1 材料物理参数

1.3 求解地应力

对地基、混凝土挡土墙采用2D solid，其平面应变类型为Plane Strain.地应力计算结果导出至TXT文件。待计算土压力时导入使用。

2 计算回填土对挡土墙位压力分布

1)建模及网格划分。

对回填土按回填顺序，由下至上逐层建模，回填深度为10 m，平均分成10层，每层1 m，与实际分层回填深度符合，见图3。

2)定义模型的物理条件。

边界条件：L12，L15，L18，L21，LL12，L24，L27，L30，L36，L39为Y向约束。回填土材料属性为摩尔—库仑模型，参数见表2。

表2 回填土参数表

3)回填土过程。

利用ADINA单元生死对回填土的顺序进行控制。

4)设置求解时间，前10步是逐步加重力的过程，后5步为逐

步填土的过程，填土时间间隔为10。

3 计算云图及结论

检查初始应力和重力平衡状态。

结论1：在10时刻，当重力全部施加的时候，结构的Z向位移分布图如图4所示，从图中可以看到，位移最大为14.82 mm，对于30 m高的土体来说，位移基本是平衡的。

结论2：观察不同时刻的土压力分布，见图5～图8，可以清楚的看到，通过ADINA对挡土墙逐步回填过程的模拟，能够准确得出对墙面产生的土压力分布情况，为设计和施工过程的安全提供有利的保障。

[1] ADINA Theory and Modeling Guide Volume Ⅱ:ADINA-T[K].ADINA R&D,2003.

[2] 张永兴，陈 林.挡土墙非极限状态主动土压力分布[J].土木工程学报，2011(4)：112-118.

[3] 赵尚毅，郑颖人，周春凤.挡土墙墙后土体应力状态及土压力分布研究[J].浙江大学学报(工学版)，2008(1)：111-116.

[4] 胡俊强，张永兴，陈 林，等.非极限状态挡土墙主动土压力研究[J].岩土工程学报,2013(2):381-387.

On soil pressure on retaining walls with ADINA software

TIAN Lin-gang1YANG Liu1BA Chao2

(1.NorthChinaUniversityofWaterConservancyandHydropower，Zhengzhou450011,China;2.HenanRun’anConstructionGroupCo.,Ltd,Anyang455000,China)

The paper simulates the refilled soil of the retaining walls with ADINA software, undertakes the layering definition of the refilled soil with the birth-death elements, and concludes the pressure circumstances of the retaining walls in the refilling process at different periods, so as to provide some theoretical reference for the design of retaining walls.

retaining wall, ADINA, birth-death elements

1009-6825(2014)28-0287-02

2014-06-19

田林钢(1968- )，男，硕士生导师，教授； 杨 柳(1987- )，男，在读硕士； 巴 超(1981- )，男，工程师

TU432

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