螺旋波紋鋼圓管涵洞受力對比分析及應(yīng)用研究.pdf

1、本文對正在廣泛推廣應(yīng)用的鋼波紋管中的一種主要結(jié)構(gòu)形式——螺旋鋼波紋圓管，進(jìn)行資料收集和整理，在大量的環(huán)形波紋鋼圓管的研究基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)、歸納、類比出螺旋鋼波紋圓管涵的研究方法和分析方法。針對螺旋波紋圓管的波形特點(diǎn)，及其在公路工程應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行研究，通過大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬同時結(jié)合一道具體螺旋波紋鋼圓管涵洞工程，充分利用軟件對工程中的模擬優(yōu)勢，研究了螺旋波紋鋼圓管的應(yīng)力，撓度以及關(guān)鍵部位等問題，得出以下結(jié)果:

2、　　1、結(jié)合現(xiàn)有有限元建模方式對螺旋波紋鋼圓管涵洞與環(huán)形波紋鋼圓管涵洞模型建立進(jìn)行了區(qū)別，得到了兩者建模過程的差異，找到了需要控制的變量，并成功的完成了螺旋波節(jié)的網(wǎng)格劃分。
　　2、運(yùn)用有限元軟件對實(shí)際螺旋波紋鋼圓管涵洞工況進(jìn)行模擬，同時，模擬相同環(huán)境下的環(huán)形波紋鋼圓管涵，得到螺旋波紋鋼圓管與環(huán)形波紋鋼圓管周圍土壓力和管周等效應(yīng)力的分布規(guī)律;還得到，在2.6m填土高度下隨著車輛荷載的移動不同車輛位置對應(yīng)的兩種管型的等效應(yīng)力變化規(guī)律

3、，以及兩者橫向和豎向撓度的對比分析。
　　3、通過螺旋波紋鋼圓管涵與環(huán)形波紋鋼圓管涵的模擬對比分析，得到兩者管徑為1.0m、1.5m、2.0m、2.5m時分別對應(yīng)填土高度2.6m、3.6m、4.6m、5.6m下管周應(yīng)力以及管徑的橫向撓度、豎向撓度變化規(guī)律。
　　4、在一道試驗(yàn)涵洞中研究了車輛分別在路肩、行車道、超車道移動時螺旋波紋鋼圓管的管周受力變化規(guī)律，同時研究了車輛荷載在不同車道行駛時，沿著管軸線管頂應(yīng)力變化規(guī)律。

4、>　　5、對螺旋波紋鋼圓管的關(guān)鍵部位進(jìn)行了研究，包括:環(huán)向剛度的實(shí)驗(yàn)，咬口部位的有限元模擬，以及拼裝、施工工藝的總結(jié)。
　　本文的研究主要是對螺旋波紋鋼圓管涵與環(huán)形波紋鋼圓管涵進(jìn)行了對比分析，研究兩者在受力、變形、加工工藝和施工工藝的優(yōu)劣，歸納出了兩者應(yīng)用于道路涵洞中各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為鋼波紋管體系的發(fā)展進(jìn)行補(bǔ)充、為能源的節(jié)約做出選擇、為造價的降低做出依據(jù)也為公路和市政道路管涵的發(fā)展都做出一定的貢獻(xiàn)，對完善我國公路鋼波紋管涵洞設(shè)計規(guī)范