高填方大跨径钢波纹管涵力学性能有限元分析

为了研究大跨径钢波纹管在高填土作用下变形和应力分布情况， 通过 ABAQUS 有限元建模方法， 对钢波纹管涵施工过程中及汽车荷载作用下的变形特性和应力分布情况进行了分析。 结果表明： 钢波纹管涵具有良好的受力变形能力， 且管涵对底部基础压应力较小， 基础受力变形均匀； 在高填土和活载作用下管顶位置受力最不利， 汽车活载对钢波纹管涵的影响作用较回填土作用小， 同时在填土回填完成后活载作用下， 钢波纹管涵变形和应力均满足规范要求。 由此可见高填方下的大跨径钢波纹管涵洞在工程应用上具有可行性， 可为钢波纹管涵实际应用提供参考依据。     

大跨度多孔钢波纹管涵数值计算与分析

钢波纹管涵通常设计成单孔形式，以便于回填施工，但是对于多孔钢波纹管涵受力变形研究相对较少。为分析多孔钢波纹管涵的受力特征，通过建立ABAQUS整体和局部有限元模型，选取成桥阶段及施工阶段分别对管涵受力及变形两方面展开研究。有限元计算结果显示：成桥阶段管涵最大应力为267.2 MPa,最大竖向变形为21.6 mm;在覆土厚度为0.7 m,且路面结构层未施工时，管涵最大应力为155.0 MPa,最大竖向变形为87.8 mm;两种工况受力及变形均满足规范要求，表明在本项目中该多孔钢波纹管涵设计方案是合理可行的，可为同类型项目设计和施工提供参考。     

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。     

分层填筑钢波纹管涵洞的土压力值的测量与应用

对高填方钢波纹管涵洞的施工过程中进行土压力试验,分析分层填筑时高填方钢波纹管涵洞的不同位置的土压力变化规律。研究表明:钢波纹管上各个位置所受到的土压力与钢波纹管的填土高度成正比,即钢波纹管埋藏越浅,钢波纹管上各个位置所受到的土压力就越小。在分层填筑过程中不同层的土压力值也不相同,其中每一层中不同位置的钢波纹管也受不同的土压力。研究结论可对高填方钢波纹管涵洞施工变形问题起到一定的指导作用。     

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。     

埋置波纹钢板管涵刚度对其受力性能的影响

为了分析埋置波纹钢板管涵结构的刚柔性及对整体受力性能的影响,建立了考虑土-结相互作用的有限元模型,在其他参数不变的条件下,改变波纹钢板的波形和厚度,分别计算和对比管涵内力、变形及土体变形,分析各种截面类型下波纹钢管涵的刚柔性,并研究各种情况下管涵内力、变形和土体变形分布的特点.结果表明：波纹钢板的截面特性参数改变会导致管涵结构刚柔性的改变;波纹钢板截面刚度的增大,使管涵的变形减小,导致管涵结构受到的土压力增大和管涵的应力增大;应平衡结构的应力和变形,合理选择波纹钢板的截面形式.     

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.     

挡土墙后曲面滑裂面下黏性土主动土压力计算

为了研究挡土墙后土体滑裂面的形状并计算土压力,建立了挡土墙后黏性填土滑动楔体达到极限平衡状态时的静力平衡方程.采用变分学方法求解滑裂面曲线方程和主动土压力的计算公式,得到土体滑裂面曲线为一对数螺旋线.将主动土压力计算值与库仑主动土压力、工程实测值分析对比.结果表明,计算所得的主动土压力值比广义库仑理论的计算值大5.37%,且与工程实测值较为接近.最后分析了挡土墙及墙后填土各参数对曲面滑裂面下的主动土压力值的影响,可知填土的黏聚力和内摩擦角是影响土压力值的关键参数.     

大孔径钢波纹涵洞施工控制技术

钢波纹管涵洞是采用波纹状圆管或波纹状弧形板通过连接或拼装形成的一种新型涵洞形式。由于轴向波纹的存在使其具有更加优良的受力特征,可以适应基础变形导致的涵洞破坏问题。文中结合工程项目的施工实践,总结大孔径钢波纹管涵洞的施工控制技术,包括整体拼装、片状拼装以及基础、两侧材料的回填和压实,施工过程中的防腐处理等,可供工程设计和施工参考。     

公路波纹钢管涵洞设计计算

传统钢筋混凝土涵洞在运营后期常因结构刚度较大、不能适应地基变形而带来一系列问题,公路波纹钢管涵洞能较好解决这一问题。此外由于施工便捷、经济实用等优点,公路波纹钢管涵洞越来越受到行业的关注,但是由于国内尚无相应完整的设计规范体系,在一定程度上限制了公路波纹钢管涵洞的应用。在综合比较了国外波纹钢管涵洞设计规范的计算公式及参数取值的基础上,结合国内结构材料相关取值,论证了国外波纹钢管涵洞设计规范在我国具有适用性,并推荐采用加拿大公路桥涵设计规范。     

多年冻土地区无基波纹管涵洞冻胀分析

为分析波纹管涵洞冻胀下的受力机理,利用大型有限元软件对多年冻土地区采用的金属波纹管涵洞进行力学性能分析,具体分析了在底面两端产生不同的冻胀量时,换填厚度、壁厚、上部填土厚度对涵管受力性能的影响,提出了针对常用直径为1m的波纹管涵洞适用的结构形式;同时得出了金属波纹管本身具有较大的横向补偿位移的能力,可适应较大的变形和沉降要求.     

多年冻土地区无基波纹管涵洞冻胀分析

为分析波纹管涵洞冻胀下的受力机理,利用大型有限元软件对多年冻土地区采用的金属波纹管涵洞进行力学性能分析,具体分析了在底面两端产生不同的冻胀量时,换填厚度、壁厚、上部填土厚度对涵管受力性能的影响,提出了针对常用直径为1m的波纹管涵洞适用的结构形式;同时得出了金属波纹管本身具有较大的横向补偿位移的能力,可适应较大的变形和沉降要求.     

黄土地区高填路堤下涵洞上土压力的计算分析

由于高等级公路的迅猛发展,在黄土地区高填土路基中修筑涵洞等结构物的情况越来越多,为了确保高等级公路的正常运营及行车的安全、舒适,根据对现行有关涵洞病害的调查分析,利用有限元法模拟研究,并结合相关资料及有限元数值模拟结果,对黄土地区高填土路基中涵洞土压力及其土体变形的影响因素和规律进行分析研究,在此基础上为设计和施工提出合理减小涵洞土压力的有效依据。     

金属波纹管涵在公路施工中的应用

在公路工程中,金属波纹管涵是进行涵洞施工的一项新技术,它因具有性能稳定、安装方便、经济环保的优点,因此得到了广泛应用。结合具体的公路施工实例,简要探讨了管涵的施工工艺,包括基坑开挖、基础垫层以及金属波纹管涵洞施工等,希望对类似工程起到借鉴作用。     

钢波纹管涵洞在公路中的应用

钢波纹管涵洞具有工期短、造价低、安装方便、有利环保、耐久性好、对基础要求较低等优点,有很好的推广价值。结合某工程实例,介绍钢波纹管涵洞在公路中的应用,具有一定的参考价值。     

低路堤荷载作用下钢波纹板拱桥应变的测试研究

文中依托泗许高速安徽段工程实例,对波纹板拱桥的应变特征进行了现场测试,得出了其在车辆荷载作用下切向应变变化规律.结果表明,在低路堤荷载作用下,拱桥8/8跨位置的切向应变情况较其他位置不同,应进行特殊考虑.     

浅谈波纹管涵的设计

从孔径和基础深度的确定、压实度和荷载系数的关系、内部压应力和设计压力的关系、波纹管涵的厚度确定介绍了波纹涵管的设计。