地下管涵管土相互作用規(guī)律研究.pdf

1、地下管涵在日常生產(chǎn)生活中起著重要作用，小到自來(lái)水管、污水管，大到輸油管線、過(guò)水橋涵，其重要性不言而喻，但在運(yùn)行過(guò)程中常出現(xiàn)不同程度的破壞。由于地下管涵屬于隱蔽工程，不易檢查維修，這就對(duì)地下管涵設(shè)計(jì)提出很高的要求。為得到既經(jīng)濟(jì)又安全的管道設(shè)計(jì)方案，較為準(zhǔn)確的確定作用于管道上的荷載尤為重要，而土壓力是作用于管涵上的主要荷載，理論研究尚少，相關(guān)規(guī)范亦未給出精確的計(jì)算方法。
　　 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外管涵土壓力的研究現(xiàn)狀以及管涵土壓力的影響因素

2、進(jìn)行了總結(jié)與分析。
　　 本文針對(duì)直槽溝埋式剛性管道，建立了直線滑移面土壓力計(jì)算模型，基于雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論，推導(dǎo)出了新的土壓力計(jì)算公式。與傳統(tǒng)的土壓力計(jì)算方法相比較，新的土壓力計(jì)算方法可以考慮中間主應(yīng)力對(duì)管道土壓力的影響，土壓力理論計(jì)算值更為接近管道的實(shí)際受力情況。
　　 采用有限元計(jì)算軟件Midas/GTS對(duì)剛性管道進(jìn)行了數(shù)值分析，通過(guò)設(shè)立接觸單元模擬填土與管道及溝槽之間相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，揭示了管道埋深、管溝槽寬、溝槽坡度等對(duì)

3、管道土壓力及管周填土應(yīng)力、位移場(chǎng)的影響規(guī)律。研究表明:①古德曼接觸面單元摩擦角及黏聚力參數(shù)的設(shè)置對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果影響很小;②溝填式管道填土存在等沉層，等沉層的高度受埋深和開(kāi)槽寬度的綜合影響;③埋深較槽寬對(duì)剛性溝填式管道管頂土壓力影響更大。土壓力系數(shù)隨開(kāi)槽寬度的增加而增加，而后趨于一個(gè)穩(wěn)定值，其增長(zhǎng)速度及最終數(shù)值受埋深的影響;④填土水平位移受到開(kāi)槽寬度的影響，在開(kāi)槽較小時(shí)管頂（底）兩側(cè)45°左右出現(xiàn)水平最大位移;⑤管側(cè)水平土壓力分布呈現(xiàn)馬鞍