湖濱路段鋼波紋管涵洞群力學(xué)特性及施工控制參數(shù)研究.pdf

1、鋼波紋管涵洞以其自身簡便耐用的特點(diǎn)區(qū)別于其他傳統(tǒng)形式的涵洞，并越來越多地被應(yīng)用于道路工程建設(shè)中，但到目前為止國內(nèi)尚未形成一套詳細(xì)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這為鋼波紋管涵洞的推廣使用造成了諸多不便。因此，本文依托湖濱路段鋼波紋管涵洞工程實(shí)例，結(jié)合在實(shí)際工程中遇到的多種技術(shù)問題，采用數(shù)值模擬技術(shù)，考慮了道路結(jié)構(gòu)、材料性能、接觸狀態(tài)、荷載形式等條件，利用ANSYS建立了鋼波紋管涵洞三維有限元模型，對(duì)其展開分析研究。
　　根據(jù)車輛荷載的作用位

2、置和形式，分別對(duì)不同作用位置、水平荷載、全車荷載作用下的有限元模型進(jìn)行計(jì)算，對(duì)鋼波紋管涵洞的應(yīng)力與變形特性以及道路結(jié)構(gòu)中土體的豎向位移進(jìn)行分析后，確定了應(yīng)力和變形最不利位置，以及車輛荷載作用位置、水平荷載和全車荷載對(duì)鋼波紋管涵洞的影響程度。在重力作用下和車輛荷載作用下，通過有限元計(jì)算，分析了鋼波紋管涵洞覆土厚度以及它與土體接觸面摩擦系數(shù)的影響。
　　結(jié)合湖濱路段施工中遇到的問題，分析了鋼波紋管涵洞下部兩側(cè)暗三角部位填筑物及混凝土基

3、礎(chǔ)對(duì)整個(gè)涵洞力學(xué)性能與變形狀態(tài)的影響，得到了鋼波紋管涵洞的應(yīng)變、應(yīng)力、沉降等各項(xiàng)指標(biāo)的規(guī)律；通過建立有限元模型，對(duì)鋼波紋管涵洞群進(jìn)行分析，確定了鋼波紋管涵洞之間的相互影響程度和范圍；對(duì)鋼波紋管涵洞縱向連接處螺栓進(jìn)行近似簡化，采用耦合節(jié)點(diǎn)平動(dòng)位移自由度，釋放節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度進(jìn)行計(jì)算分析，考慮連接處受螺栓布置與數(shù)量的影響，得出了連接處的應(yīng)力和變形規(guī)律。通過數(shù)值計(jì)算分析得出的結(jié)論，為湖濱路段鋼波紋管涵洞群施工控制參數(shù)的研究提供了理論依據(jù)，優(yōu)化了

4、鋼波紋管涵洞施工方法，為補(bǔ)充鋼波紋管涵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了建議。
　　本文從實(shí)際工程入手，在采用Drucker-Prager準(zhǔn)則模擬土體的彈塑性（材料非線性）和考慮鋼波紋管涵洞與土體相互作用而引入接觸狀態(tài)（狀態(tài)非線性）的基礎(chǔ)上，建立了更為接近工程實(shí)際的有限元模型。在重力作用和車輛荷載作用下，經(jīng)過計(jì)算分析得到了鋼波紋管涵洞在多種情況下的受力和變形規(guī)律，進(jìn)行可行的預(yù)防處理措施和施工控制參數(shù)研究，為鋼波紋管涵洞的設(shè)計(jì)和施工提供合理的指導(dǎo)，以