高填方涵洞土压力变化规律与影响因素的数值模拟研究

通过模型试验和数值模拟计算研究了不同边界条件下的公路高填方涵洞土压力随填土高度变化的规律和拱效应特点，不同涵位、不同孔径和不同涵型的受力特点和影响高填方涵洞受力的因素，结果表明，当涵顶填土达到一定高度以后。高填方涵洞上方将产生拱效应。使涵顶土压力不随填土高度成线性变化，而成非线性规律变化，边界条件对高填方涵洞的受力有一定的影响，岸坡设涵和坡脚设涵可以减小涵洞的土压力．成果对高填方涵洞土压力计算和设计有重要理论参考价值．     

高填方涵洞顶部土体的成拱效应及计算分析

以现场试验数据为基础,合理考虑"拱效应"原理,试验结果表明:高填方涵洞顶部土压力随填土高度增大呈非线性增大规律,运用回归分析法提出了涵洞顶部竖向土压力计算公式,使高填方涵洞结构设计更为经济合理。     

高填土涵洞垂直土压力分布规律研究

依托郑州至洛阳高速公路改建工程,采用数值模拟的方法研究高填土涵洞垂直土压力分布规律。发现高填土涵洞涵顶存在垂直土压力集中现象,土压力集中系数随填土高度的增加逐渐增大,当涵顶填土达到一定高度后逐渐稳定并略有减小.     

高填方路堤涵洞室内试验研究

根据相似性原理对高填方路堤涵洞进行室内模型试验研究,分析高路堤涵洞的垂直土压力分布规律和位移变化规律,试验结果表明：在上部碎散体填土达到一定高度且在涵中填土沉降量大于涵侧填土沉降量的情况下,土体中将产生成拱效应。     

高填方钢波纹管涵垂直土压力计算

引入表征钢波纹管波形特性的惯性矩计算方法, 通过Spangler管-土相互作用模型, 得到了钢波纹管涵竖向收敛变形计算公式; 假设管涵顶部填土为半无限直线变形体, 将条形基础沉降倒置后比拟上埋式管涵的受力模型; 基于弹性力学推导的基础沉降计算公式, 着重考虑管涵侧向土体压缩变形与管涵自身的竖向收敛变形之差, 推导了管涵垂直土压力的计算公式; 以广巴广陕高速公路连接线吴家浩-张家湾段高填方钢波纹管涵工程为例, 对涵顶垂直土压力进行了现场测试, 将采用公式计算所得涵顶垂直土压力与现场试验结果和应用实测沉降差反算的垂直土压力进行了对比。研究结果表明: 涵顶垂直土压力随填方高度的增加而增大, 填土至设计标高后涵顶垂直土压力计算值、实测值和反算值分别为224.14、221.98、211.33kPa, 计算值与实测值的相对误差约为0.9%, 反算值分别比计算值和实测值小6.1%、5.0%, 且计算结果、反算结果均与实测涵顶垂直土压力变化规律一致, 填方越高, 误差越小。可见, 提出的高填方钢波纹管涵垂直土压力计算公式可行, 不仅考虑了涵侧土体的抗力系数和基床系数, 而且体现了钢波纹管的变形与受力特征。      

高填方涵洞顶垂直土压力影响因素分析

建立高填方盖板涵有限元模型,计算得到的涵顶垂直土压力值与实测结果吻合较好;分析了涵侧填土压实程度和回填卵石对涵顶垂直土压力的影响,建议在涵侧回填卵石厚度在1/2涵高左右。     

高路堤涵洞土压力计算方法研究

目前山区高速公路高填方路堤逐渐增多，但仍然缺少一种可简单应用于设计中的高填方路堤下涵洞垂直土压力计算方法。对目前最具代表性的4种垂直土压力计算理论进行对比分析，结果表明：现行公路规范中的线性土压力计算公式计算结果偏小，而Marston公式计算过程复杂，不适用于结构设计，铁路规范虽能较准确反映涵顶土压力随填土高度变化情况，但缺乏理论依据。     

山区公路高填方涵洞土压力计算理论研究综述

根据我国山区公路高填方涵洞设计没有合适土压力计算理论和方法,介绍了目前国内外有关高填方涵洞土压力计算理论研究成果和现状,并对这些理论和方法作了评述,对于高填方涵洞结构设计和土压力计算理论研究有一定参考价值.     

整体式基础盖板涵地基应力研究

通过数值模拟,分析整体式基础盖板涵在不同地基土条件下,地基应力随填土高度增加的变化规律,并提出换土垫层法处理地基换填层尺寸的设计方法,为整体式基础盖板涵的设计提供参考.     

山区高速公路某高填方拱涵设计

涵洞设置的合理性对工程造价和使用质量有重要影响。围绕高填方拱涵设计中的关键问题,对涵台尺寸的验算、涵顶填土垂直压力的计算及地基处理方法进行探讨,提出了相应的设计建议,对同类工程具有一定的指导意义和借鉴价值。     

考虑不同填土参数的高填土涵洞土压力分布研究

为了得出高填土涵洞土压力的分布以及填土土性参数的不同对其分布的影响,采用模型试验和数值模拟相结合的方法,得出附加应力和土拱效应共同作用综合决定高填土涵洞土压力的分布。通过数值模拟得出填土参数对土压力分布的影响,同时与模型试验结果对比验证,两者得出的结果趋同。     

水平往复大位移作用下整体桥台后土压力计算方法

为研究强震和温度作用下，整体桥台产生的水平往复大位移对桥台与台后填土相互作用的影响，进行了整体桥台-H形钢桩-土相互作用拟静力试验，并基于试验结果研究了大位移作用下整体桥台后土压力的分布规律；根据台后土压力分布，提出了台后土压力合力作用点位置与加载位移之间的关系式，并在现有研究的基础上给出了改进的整体桥台后土压力计算方法。研究结果表明:正向加载(桥台挤压台后土)时，台后各处土压力随加载位移的增加先增大后减小；台背处和台后20%桥台高度处土压力受桥台位移的影响更大，沿深度方向呈梯形分布；台背处土压力分布中，由于台底H形钢桩的约束，最大土压力位于入土深度0.875 m处，台底位置的土压力则略有减小；台后60%桥台高度和1.4倍桥台高度处土压力受桥台位移影响较小，沿深度方向呈三角形分布；负向加载(桥台背离台后土)时，台后土压力沿深度方向呈三角形分布，且台后各处土压力与加载位移不相关，其值相对于正向加载时可忽略；水平往复大位移作用下，整体桥台后土会产生脱空现象，脱空范围超过桥台高度的37.5%；台后土压力沿纵桥向呈指数型衰减，且相比小位移作用下衰减得更快；台后土压力合力作用点位置随加载位移的增大而逐渐降低，且台后土压力系数与加载位移具有明显的非线性关系，呈现先增大后减小的规律；现有土压力计算方法未考虑桥台位移的影响或认为台后土压力在桥台发生小位移时随桥台位移的增大而增大，发生大位移时则基本不变；提出的土压力拟合公式的判定系数为0.92，计算值与试验值的相对误差为6.2%，可作为现有土压力计算方法的有益补充。      

浸水高填方路堤变形性状模型实验研究

通过室内模型实验对高填方路堤在浸水情况下的变形特性进行研究,探讨了水位高低、路堤高度、加筋、填料性质等因素对浸水高填方路堤侧向变形和竖向变形的影响.实验结果表明:高水位时路堤的侧向位移和竖向位移比低水位时显著;浸水高填方路堤的最大侧向位移一般发生在填土层高度的25%~35%处;加筋能有效地减小浸水高填方路堤的侧向位移和竖向位移,起到防止路堤填土层底部开裂和提高路堤稳定性的目的.     

Influence of excitation frequency on slosh-induced impact pressures of liquefied natural gas tanks

Liquid sloshing phenomena in No. 2 tank of 140 km³ liquefied natural gas (LNG) carriers have been studied numerically and experimentally. The scale of the model tank was selected as 1/55.9. Roll and pitch motions were tested. For measuring impact pressures, seventeen pressure sensors were installed on the tank model. A large number of excitation frequencies and filling heights were investigated. The experimental results showed that when the frequency of tank motion is close to the natural frequency of fluid inside the tank, large impact pressures may be caused. Resonance frequencies and maximum impact pressures of different filling height were presented. Among all the experimental situations, the maximum impact pressure always occurs at the place near 70% height of tank where should be especially concerned. A computational fluid dynamics (CFD) model was developed to simulate the sloshing in the tank. The model was based on the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations, with a standard κ-ɛ turbulence model. The volume of fluid (VOF) method was used to predict free surface elevations. Dynamic mesh technique was used to update the volume mesh. Computations for pressure time histories and peak pressures were compared to experimental results. Good agreement was observed.     

花岗岩残积土边坡水平拱高竖向变化规律

边坡抗滑桩土拱高度决定了桩及桩间措施的受力分配。本文研究土拱高度沿桩长方向的变化,为边坡抗滑桩及桩间措施的精细化设计提供理论基础。首先采用数值模拟技术,研究土拱高度沿桩深方向的变化规律;继而结合理论分析,建立桩间土拱的力学模型,并提出可考虑埋置深度的桩间土拱高度计算方法。研究结果表明,土拱高度在桩顶及以下不同深度处变化明显,滑面以上桩顶以下4.5m范围内有土拱,滑面以下可不考虑土拱影响。      

浅谈多年冻土地区的分布及其桥涵工程

详细叙述了多年冻土分布的特征和多年冻土地区自然地理特征 ,以及多年冻土地区的桥涵工程