高速公路中钢筋混凝土圆管涵的内力计算探讨

针对目前高速公路中钢筋混凝土圆管涵普遍开裂这一现象，本文对国内现行有关规范中关于钢筋混凝土圆管涵内力计算方法进行了分析、比较和评述，提出了比较符合实际情况的高速公路中钢筋混凝土圆管涵的内力计算方法。     

高速公路中钢筋混凝土圆管涵的内力计算探讨

针对目前高速公路中钢筋混凝土圆管涵普遍开裂这一现象,本文对国内现行有关规范中关于钢筋混凝土圆管涵内力计算方法进行了分析、比较和评述,提出了比较符合实际情况的高速公路中钢筋混凝土圆管涵的内力计算方法.     

钢筋混凝土圆管涵开裂原因分析

文章以内蒙古老集高速公路部分开裂圆管涵为工程背景,通过理论分析并运用大型通用有限元计算软件ANSYS8.0,对可能导致圆管涵开裂的各种原因进行了分析,结果表明,施工方法不当和混凝土收缩是引起圆管涵开裂的主要原因。     

钢筋混凝土圆管涵开裂原因分析

在高速公路建设过程中,出现了已完工的圆管涵工程在道路通车之前就开裂的情况。本文以内蒙古老集高速公路部分开裂圆管涵为工程背景,通过理论分析并运用大型通用有限元计算软件AN SY S8.0,对可能导致圆管涵开裂的各种原因进行了分析,结果表明,施工方法不当和混凝土收缩是引起圆管涵开裂的主要原因。     

高填路堤下圆管涵典型断面研究

对常用几何尺寸不同填土高度下的圆管涵采用数值模拟的方法进行了建模计算,得出了不同工况下圆管涵洞的受力性状。结合有限元应力云图及有限元计算结果对不同工况下圆管涵控制断面环向应力及控制设计的弯矩进行了分析,绘制了弯矩图。利用结构简化计算方法对有限元方法计算结果进行了验算比较,得出了高填路堤下圆管涵典型断面。计算结果表明:采用有限单元法计算、分析涵洞结构受力性状可以合理地反映出土体和结构的共同作用,因此计算结果比一般方法更接近实际。     

控制钢筋混凝土圆管涵裂缝产生的对策

对公路上应用较广的圆管涵裂缝问题提出了一套优化的圆管涵设计方案和一套完整的施工工艺流程，含试验，钢筋笼的制作，预制，养护，圆管涵基础处理，管节处理，回填土处理等环节。该方案应用于整个宁横公路工程，实践证明达到了控制圆管涵裂缝产生的目的，提高了圆管涵工程的质量。     

连续空心板满足承载能力要求的弯矩调幅限值研究

试验与理论结合,研究了圆管式空心连续板的塑性内力重分布性能与弯矩调幅限值问题。首先,进行了4块大比例尺的2跨连续板加载试验,实测了圆管式空心连续板在进入塑性状态后的塑性铰区长度与塑性铰转动能力等问题。然后,在试验研究基础上从理论上分析了圆管式空心连续板在固定荷载下满足承载能力要求的弯矩调幅限值问题。试验研究表明,在16.5%~30.7%的调幅幅度下圆管式空心连续板均能达到完全的内力重分布,而理论计算表明圆管式空心板的极限弯矩调幅值将达35.65%。通过试验与理论的综合研究,表明了这种类型的连续板具有良好的塑性内力重分布性能与较高的弯矩调幅限值。     

公路钢筋混凝土圆管涵管身外压荷载标准探讨

该文指出了目前采用国家标准进行圆管涵管身三点法外压荷载试验的不足之处,通过分析研究和计算,按照公路行业标准并结合湖南省交通规划勘察设计院圆管涵通用图,提出了各种规格圆管涵管节不同填土高度下的三点法外压荷载检验标准值,作为公路项目钢筋混凝土圆管涵成品管的质量评定参考。     

圆管涵承载能力的研究

采用有限元方法和结构力学方法对圆管涵进行力学分析，通过对2种方法之结果的比较，定量分析了早几年圆管涵普遍开裂的原因。在此基础上提出一种圆管涵的合理结构形式，并介绍了这种结构形式在实际应用中的良好效果。理论和实践证明，提出的这种结构形式具有优良的结构承载性能。     

高填方路堤施工中钢筋混凝土圆管涵破裂的原因及预防措施

在高填土的条件下，针对圆管涵出现的病害．通过对圆管涵受力特性的分析，从圆管的生产制作工艺及加强施工规范化等方面提出预防控制措施。     

拱北隧道管幕工程顶管间距计算分析

为使管幕相邻顶管之间能够形成稳定土拱,防止管幕周围土体发生局部坍塌,需要合理控制管幕顶管间距。针对全断面支护管幕工程,结合管幕支护机制,运用土拱效应理论,对管幕顶部、中部、底部3个特殊位置形成的管间土拱进行分析,建立相应的管间土拱模型,分析土拱的受力情况; 运用土体的极限平衡条件对拱顶和拱脚进行稳定性验算,得出顶管间距的控制式。针对港珠澳大桥拱北隧道管幕工程,结合管幕所在地层的土体参数,对隧道顶管间距进行计算分析,得出拱北隧道顶管间距为0.47 m。与工程顶管间距实际取值（0.35 m）相比,计算值略微偏大,符合工程实际情况,说明建立的管间土拱模型是合理的。     

宁波软土区旋喷桩-微型钢管桩组合体竖向传力机制研究

软土区旋喷桩-微型钢管桩组合体由旋喷桩和微型钢管桩两部分组成。在组合体顶部加载的数值模拟分析中,按设置、未设置旋喷桩-桩周土界面两种状态进行计算后发现旋喷桩-桩周土之间存在界面效应,设置旋喷桩-桩周土界面的有限元模型计算得到的荷载-沉降曲线与现场实测结果较为拟合。因此,采用该模型对旋喷桩-微型钢管桩组合体的应力分担比、侧摩阻力和轴力分布规律进行计算分析和研究。     

粉土中预应力管桩的承载力时效性试验研究

通过系列载荷试验,该文研究了粉土中预应力管桩的单桩极限承载力的变化规律及时间效应,采用现场标准贯入试验,分析了粉土中预应力管桩的土塞特性、不同沉桩方式对桩周土力学性能的影响,得到了一些有益的结论。     

拱北隧道管幕冷冻施工中的冻胀控制技术研究

以港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道为工程实例,研究管幕冷冻法工艺中地层的冻胀控制原理和技术。基于热力耦合原理,采用有限元预测人工冷冻过程中的土体温度变化及地表冻胀位移,比较和分析管幕周围土体预注浆和采用限位管模式对地表冻胀的控制效果。结果表明： 管幕周围土体的预注浆降低了土体的渗透系数及冻胀率,抑制了土中水分迁移,是冻胀控制技术的主体;限位管有效地降低了冻土的发展速率,加强了冻胀控制效果,是冻胀控制技术的有效补充。通过对现场地表冻胀实测数据与有限元模拟结果的比较分析,从地层温度和地表位移分布规律说明了冻胀控制技术的工作原理。研究结果为拱北隧道的顺利实施提供了技术保障,提高了我国复杂条件下超大断面隧道建造的总体技术,还可为类似人工冷冻法隧道施工提供技术参考。     

沟埋式钢波纹管涵顶部垂直土压力计算模型研究

管涵周围土压力的分布规律对管涵结构的设计具有重要的参考价值,然而采用传统M-S理论计算管涵顶部垂直土压力存在一定的局限性。针对这一问题,以沟埋式管涵为研究对象,首先运用理论分析的方法对土体在沟槽摩擦作用下形成的小主应力拱展开了研究,并据此对矩形沟槽管涵的侧压力系数和顶部垂直土压力计算公式加以推导。然后以具体工程为例,对公式的合理性进行了探讨和分析,并对管涵的设计提出了一些合理性建议。     

多因素下大断面矩形顶管施工对地层竖向变形影响研究

为对大断面矩形顶管施工过程中引起的地表沉降进行准确预测和有效控制，依托苏州市城北路综合管廊矩形顶管项目，基于力学理论、实测数据与数值计算等分析方法对多因素下施工引起的地层竖向变形进行研究。基于弹性力学的 Mindlin解和随机介质理论，探究管周土体变形模式，推导顶管正面附加应力、侧面摩阻力、地层损失、注浆填充等引起的地层竖向变形计算公式，结合现场实测数据发现该计算方法基本符合地表变形规律；进一步利用Matlab数值分析各个因素对地层竖向变形的影响，探究大断面矩形顶管顶进时地层竖向变形的一般性规律。研究结果表明： 理论推导的地层竖向变形解析式基本符合现场实际规律，地层损失对地表土体沉降的影响程度最大，顶管机头与周围土体的摩阻力影响次之，注浆会对地表产生一定抬升效果。     

钢顶管竖向土压力计算方法对比

钢顶管作为非开挖施工的常见施工方法,其竖向土压力计算是钢管强度和刚度设计的关键。首先对常见的三种卸荷拱理论计算方法进行介绍,其后结合实际顶管工程勘察资料,以砂性土和黏性土两种常见土层为例,以传统计算方法和三种卸荷拱理论方法为准则,对影响计算结果的关键因素进行梳理,进行了等效土柱高度和竖向土压力对比分析,最后总结了钢顶管竖向土压力计算时的设计要点。     

浅埋矩形顶管整体背土效应的原因分析与处理措施

为避免浅埋矩形顶管工程中的整体背土破坏现象,在现有研究成果的基础上,结合整体背土理论,依托某地下停车场项目,从实际整体背土现象出发进行原因分析。首先,结合工程现场整体背土破坏现象的特征,得出相邻隧道施工、姿态调整、顶管机停机、减摩泥浆失效等为主要原因。然后,分别阐述本项目采用的注浆管路排查、刀盘前方背土位置堆载、背土位置钻孔注水、施作隔断墙等整体背土处理措施。最终,得出在无法改变管节四周土体抗力的前提下,通过减小管土摩擦因数可有效避免整体背土现象发生的结论。     

软土地区管幕暗挖施工之钢管顶进工法解析

暗挖法作为一种有效降低环境影响的技术,在我国部分城市的岩石及复合地层中得到了应用,在软黏土地区做科研试验项目实施软土地区管幕暗挖施工。以某管幕结构段土建工程为例,对钢管顶进施工进行工法解析。钢管顶进施工工法是管幕暗挖施工的第一步,通过带锁扣的钢管间连接形成一个闭合帷幕,将内外水土体隔离,然后在管幕的围护下进行暗挖,最终形成大断面地下空间,为后续开挖与结构施工提供条件。     

拱北隧道曲线管幕钢管节长度优化研究

管节长度是拱北隧道曲线管幕设计和施工的关键参数,为了优化计算曲线管幕管节长度,通过分析顶进力和土体反力作用下的管节静力平衡条件,得出传统式和预调式2种曲线顶管土体反力分布模型。选取管幕顶部、中部、底部以及淤泥质层的顶管作为研究对象,分析不同管节长度和土体参数对管节土体反力的影响规律。结果表明:传统式曲线顶管土体反力在首节管处最大,且随管节长度增加而减小;相反,预调式曲线顶管土体反力在首节管处最小,且随管节长度增加而增大。初步分析确定管节长度为4~5 m,为减少超挖量、便于纠偏以及考虑到工作井尺寸等问题,工程最终采用管节长度为4 m的传统式曲线顶管法顺利完成。