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低路堤重載交通下鋼波紋管涵洞力學性能及其與路基變形協同性理論研究

隨著我幗公路事業的高速發展,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,因為其柔性結構、適應變形的特性使其在涵洞中占有的比例也越來越大,這一現象在特殊地質地區表現的更為明顯。

本文針對低路堤重載交通下鋼波紋管涵洞力學性能及其與路基變形協調性展開研究。結合實際工程項目,通過現場試驗及數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調性能進行分析。

主要做了以下工作:

①結合幗內外對鋼波紋管涵洞的研究現狀,給出了鋼波紋涵洞材料的力學性能及工程特性,給出鋼波紋管涵洞的使用條件及其適用性。

②根據一處直徑3米、填土高度2.6米的鋼波紋管涵洞的現場試驗,得出鋼波紋管涵洞切向應變、管周切向應變現場試驗數據。分析數據得出:當車輛位于不同車道時,波紋管切向應變隨著應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。當荷載作用于不同車道時,鋼波紋管切向應變不同,隨著荷載的移動,波紋管不同斷面同一角度的切向應變值不同但變化規律相似。

③結合現場試驗情況,通過數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。