大跨徑覆土波形鋼板橋涵的靜力和動力分析.pdf

1、覆土波形鋼板橋涵具有施工快、建造和維修費(fèi)用低和造型優(yōu)美等優(yōu)勢而在國內(nèi)外廣泛地應(yīng)用于公路和鐵路工程。由于應(yīng)用及研究起步較晚，相比國外一些發(fā)達(dá)國家，我國的研究狀況較為滯后。當(dāng)前國內(nèi)靜力方面研究的大多是中小跨徑橋涵受力特性;動力方面主要是沖擊系數(shù)及自振特性的研究，對于在地震作用下結(jié)構(gòu)的受力性能的研究較少。因此，對于大跨徑覆土波形鋼板橋涵的靜力和動力尤其是抗震性能的研究很有必要。
　　本文對一跨徑為12m的圓弧型覆土波形鋼板橋涵建立了三維

2、模型進(jìn)行了靜力分析，通過有限元模型計(jì)算，得到了最大壓應(yīng)力在波形鋼板中的分布規(guī)律。對比了ANSYS計(jì)算出的最大壓應(yīng)力與AISI和CHBDC兩規(guī)范的差異，并且分析了出現(xiàn)差異的原因，結(jié)果表明ANSYS計(jì)算的結(jié)果比較可靠。建立了二維有限元模型，分析了覆土波形鋼板結(jié)構(gòu)中影響波形鋼板拱頂豎向變形及應(yīng)力的因素。結(jié)果表明:波形鋼板的豎向變形隨填土厚度的增加而增大，隨回填土變形模量、波形尺寸、壁厚的增加而減小，總應(yīng)力隨填土厚度的增加而增大，并且影響顯著。

3、總應(yīng)力隨壁厚增加而減小，并且影響較為顯著，土體變形模量和波形尺寸對總應(yīng)力的影響并不明顯。
　　通過對結(jié)構(gòu)施加2條天然波和1條人工波的加速度一致激勵(lì)，研究了結(jié)構(gòu)在地震作用下位移和應(yīng)力隨時(shí)間變化的規(guī)律，研究表明:結(jié)構(gòu)的最大水平位移和最大豎向位移均位于拱肩處，位移的最大值為2.78mm;水平應(yīng)力的最大值位于拱肩處，大小為0.508MPa;豎向應(yīng)力的最大值位于拱腳處，大小為0.962MPa;最大壓應(yīng)力的最大值同樣位于拱腳處，大小為0.95