低路堤重載交通下鋼波紋管涵洞力學(xué)性能及其與路基變形協(xié)同性理論研究

      隨著我國公路事業(yè)的高速發(fā)展,涵洞在公路中的作用也越來越明顯。鋼波紋管涵洞作為公路涵洞的基本類型之一,因為其柔性結(jié)構(gòu)、適應(yīng)變形的特性使其在涵洞中占有的比例也越來越大,這一現(xiàn)象在特殊地質(zhì)地區(qū)表現(xiàn)的更為明顯。

      本文針對低路堤重載交通下鋼波紋管涵洞力學(xué)性能及其與路基變形協(xié)調(diào)性展開研究。結(jié)合實際工程項目,通過現(xiàn)場試驗及數(shù)值模擬的方法對鋼波紋管涵洞在低路堤重載交通下的變形及受力特性、以及與路基變形的協(xié)調(diào)性能進行分析。

      主要做了以下工作:

      ①結(jié)合國內(nèi)外對鋼波紋管涵洞的研究現(xiàn)狀,給出了鋼波紋涵洞材料的力學(xué)性能及工程特性,給出鋼波紋管涵洞的使用條件及其適用性。

      ②根據(jù)一處直徑3米、填土高度2.6米的鋼波紋管涵洞的現(xiàn)場試驗,得出鋼波紋管涵洞切向應(yīng)變、管周切向應(yīng)變現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)得出:當(dāng)車輛位于不同車道時,波紋管切向應(yīng)變隨著應(yīng)變片位置的變化而不同,但其隨荷載移動的變化趨勢卻存在相似性。當(dāng)荷載作用于不同車道時,鋼波紋管切向應(yīng)變不同,隨著荷載的移動,波紋管不同斷面同一角度的切向應(yīng)變值不同但變化規(guī)律相似。

      ③結(jié)合現(xiàn)場試驗情況,通過數(shù)值模擬方法得出確定工況條件下鋼波紋管涵洞管頂和管底波峰及波谷處(包括切向和軸向)受力特征、沿管涵。