鑒于土工格室充填土擋土墻工程的抗震設計缺乏依據和理論研究明顯落后于工程實踐等問題，本項目組聯合采用多項試驗手段和有限元數值模擬方法開展了一系列研究。 通過窄條帶拉伸試驗研究了不同拉伸速率條件下HDPE土工格室片材的變形以及力學特性，發現土工格室片材在拉伸條件下會發生頸縮現象，并逐漸趨于穩定；拉伸速率對土工格室片材的應力~應變關系、拉伸模量、峰值強度、峰值應變等參數產生不同程度的影響。 采用大型三軸儀，進行土工格室充填土（土、砂、石）試樣的固結排水剪試驗（平行進行無土工格室加固的充填土試樣試驗），研究土工格室加固前后充填土試樣的應力~應變關系變化規律，以初始模量、峰值強度、破壞應變、殘余強度等參數和破壞性態為研究點。結果表明，土工格室破壞的主要形式是土工格室片材焊接部位的剝離和片材的塑性延伸；加入土工格室后，粗粒土的峰值強度、峰值應變、殘余強度有著顯著提高。并按照不同的強度理論整理了強度參數，總結了強度參數的變化規律，其中組合強度模型既能反映粗粒土強度的非線性，同時也可反映土工格室的附加凝聚力作用。 結合三軸試驗成果，在本項目組自行開發的巖土工程三維非線性分析軟件GEODYNA的基礎上，引入土工格室（充填土）的復合土模型，建立復合土有限元動力計算方法；同時，采用基于臨界狀態理論和廣義塑性理論的彈塑性模型模擬充填土的動力變形特性，考慮多孔介質水土耦合作用，采用先進的面向對象方法，以OpenMP作為支持程序并行計算的API，提高計算效率，開發了適用于土工格室擋土墻的動力反應分析程序。 采用分離式有限單元法對土工格室加筋擋土墻進行計算，定性分析了土工格室加筋擋土墻施工中的變形特性，破壞形式，重點研究了地震作用下土工格室加筋擋土墻的動力變形特性。對比不同工況的數值分析結果，討論了加筋長度和加筋間距對土工格室加筋擋土墻的靜力和動力作用下變形特性的影響，為工程實踐提供理論依據。 結合本項目研究，培養博士生1名，碩士生3名，發表論文6篇，其中SCI收錄1篇。以上述軟件作為重要組成部分的軟件系統通過了遼寧省信息安全與軟件測評認證中心的檢測，并獲水力發電科學技術獎一等獎。

土工格室擋土墻是修建擋土墻時將土工格室作為一種加筋材料成層的水平埋置在土中而形成的人工擋土墻。土工格室擋土墻的研究較少，所查閱的文獻主要集中在加筋土材料試驗方面，且對于筋材特性的研究也偏重靜力，動力特性的研究尚不多見。本項申請聯合采用大型三軸試驗、直剪試驗、振動臺模型試驗和非線性有限元數值模擬，研究土工格室充填土作用機理和加固效果，建立土工格室填充土靜、動力計算模型和拉伸變形模型，研究不同結構形式的土工格室擋土墻破壞機理和抗震性能。在試驗基礎上，引入土工格室填充土的復合土模型，建立復合土有限元動力計算方法；同時，引入土工格室材料模型和土工格室與充填土的界面模型，建立可考慮土工格室與充填土相互作用的分離式有限元動力計算方法，開發適用于土工格室擋土墻的動力反應分析程序。在試驗與計算分析相互印證的基礎上，將計算程序應用于實際工程，研究實際土工格室擋土墻動力反應特性和抗震性能，提出有效的抗震措施。

本書簡要介紹了土工格室和土工格室擋墻在工程實踐中的應用，采用離心模型試驗、有限元數值分析和極限平衡理論相結合的手段研究了土工格室擋墻的破壞機理及其影響因素，發現了土工格室支護結構破壞模式存在類邊坡破壞和剛性擋墻破壞兩種形態。采用基于極限平衡理論的通用條分法和有限元強度折減法分析評價了土工格室擋墻的破壞模式，初步探索了土工格室加筋土結構的三維數值模擬方法。

本書不僅可以讓讀者了解土工格室擋墻的破壞機理、破壞模式及穩定分析方法的研究新進展，而且還可以了解土工格室擋墻的一些工程應用情況。

中文摘要：爆炸荷載作用下玻璃幕墻的破壞機理涉及到PVB膠片的本構關系、夾層玻璃靜力作用下力學模型、爆炸沖擊荷載-玻璃流固耦合作用等前沿問題，國內外在這些方面的研究還未取得突破性進展。因此課題通過試驗手段建立PVB膠片的本構關系，通過夾層玻璃靜力試驗及數值模擬，建立與實際受力相符的力學模型，在此基礎上進行抗爆炸試驗及數值模擬的研究分析，對玻璃幕墻在爆炸作用下的破壞機理和性能研究進行研究，為玻璃幕墻的抗爆炸設計有價值的參考。得到了夾層玻璃PVB膠片在不同溫度及加載速率下的本構關系模型；進行了四邊簡支夾層玻璃的承載力試驗及數值模擬研究，建立了與實際受力相符的夾層玻璃力學模型；進行了不同類型玻璃面板在爆炸沖擊荷載作用下的動力響應試驗，研究了不同玻璃類型的破壞形式；在試驗的基礎上進行了爆炸荷載作用下玻璃面板動力響應的有限元分析，并考慮了不同參數（玻璃尺寸、厚度）對玻璃面板抗爆性能的影響；采用多物質ALE算法進行了了炸藥作用下爆炸的產生以及爆炸沖擊波與玻璃面板結構之間的耦合作用的數值分析；基于試驗及有限元結果，提出了爆炸沖擊荷載作用下玻璃幕墻動力響應的簡化分析方法。 2100433B