加载历史与时间密切相关，加载速率隐含时间的概念，而蠕变、松弛和循环均可通过加载速率表征。土工合成加筋土挡墙在施工及服役过程中所经受的载荷通常是任意变化的，同时加载速率不完全是持续不变的。因此，以加载速率为研究视角对土工合成加筋土挡墙的加载历史效应进行试验与理论研究更具有一般性和适用性。本项目基于室内模型试验结果，对土工格栅加筋砂土挡墙的加载历史效应进行分析，包括速率相关特性、蠕变以及应力松弛，发现土工格栅加筋砂土挡墙的加载历史效应与砂土和土工合成材料的加载历史效应相似，揭示了加载历史效应发生机理在于加载速率不会发生突变而加载速率的变化量（加速度）会发生突变。在三要素模型框架下，针对岩土材料所表现出的速率相关特性，以应变速率为基本内变量，构建了统一的弹粘塑性本构模型，该模型既可以描述砂土材料也可以描述土工合成材料的加载历史效应。将统一的弹粘塑性本构模型嵌入到基于动态松弛法的有限元程序中，从而对土工合成加筋土挡墙的加载历史效应进行弹粘塑性有限元模拟，实现了包含加载速率变化加载、蠕变加载和应力松弛加载在内的全过程模拟。数值计算结果表明，综合考虑砂土材料和土工合成加筋材料粘性特性的有限元计算方法能很好地模拟土工合成加筋砂土挡墙的加载历史效应，包括速率相关特性、蠕变变形以及应力松弛现象，分析了墙背土压力、基底应力及筋材中张拉力的分布特征和演化规律。研究成果对于促进土工合成加筋土工程失稳破坏的预测研究具有理论指导意义。 2100433B