汽車-土-地下水共同作用下地下箱形混凝土結(jié)構(gòu)受力分析研究.pdf

1、目前，我國針對城市水電工作井之類的道路中小型地下箱形混凝土結(jié)構(gòu)的設計中，現(xiàn)有的設計方法還比較粗糙，設計時一般采用簡化的設計理論按平面結(jié)構(gòu)進行設計，并未考慮其空間效應;汽車荷載被等效為簡化的靜力荷載（考慮動力系數(shù)）施加在結(jié)構(gòu)上;在結(jié)構(gòu)設計時覆土厚度對汽車荷載效應的影響沒有充分考慮。因此，對現(xiàn)有的設計方法進行改進是有必要的。
　　本文在現(xiàn)有研究成果的基礎上，以實際工程中的地下電纜檢修工作井為例，研究土壓力、水壓力、汽車移動荷載共同作用

2、下地下淺埋箱形混凝土結(jié)構(gòu)的實際受力情況，并提出設計建議。借助ABAQUS大型有限元軟件，建立了同時考慮上述三種因素共同作用的三維有限元模型，且考慮施工過程基坑的開挖與回填順序，并通過已有文獻數(shù)據(jù)對結(jié)果的正確性進行論證。主要結(jié)論如下:
　　(1)按箱涵結(jié)構(gòu)理論計算出的彎矩標準值明顯大于有限元所求得的彎矩值，約為有限元結(jié)果的2.2～3.5倍，側(cè)墻跨中彎矩比值最大，達7倍以上?？梢娕c考慮空間效應的有限元分析相比，采用平面分析的箱涵結(jié)構(gòu)算

3、法的結(jié)構(gòu)具有較大的安全儲備。當出現(xiàn)超載或更大的汽車通行時，共同受力對結(jié)構(gòu)的安全性是有利的。
　　(2)汽車水平移動荷載對路面下電纜井箱形結(jié)構(gòu)的影響較小，設計人員結(jié)構(gòu)設計時，對汽車荷載僅考慮豎向荷載、忽略水平荷載的做法是可取的。當路況較好即路面較平整時，車速越高，電纜井彎矩（絕對值）越小，因此，當路面較平整時，結(jié)構(gòu)設計時把汽車動載按靜載設計是安全的。
　　(3)在相同汽車荷載作用下，覆土深度所引起的上部土體恒載增大效應大于其引

4、起的汽車活載減小效應，因此覆土越厚，電纜井彎矩（絕對值）越大。且當覆土深度大于1m時，車載引起的電纜井彎矩變化值趨于穩(wěn)定，此時彎矩增大較明顯。因此，設計人員對電纜井或類似地下箱形結(jié)構(gòu)選擇埋深時，在滿足實際施工條件的情況下，盡量淺埋，且覆土深度可在1m以內(nèi)選取。
　　(4)地下水位的變化對電纜井箱形結(jié)構(gòu)的頂板跨中、側(cè)墻跨中及底板支座彎矩影響較大。因此，若地下箱形結(jié)構(gòu)處于水位時常變化地區(qū)時，設計人員應考慮地下水位升降對結(jié)構(gòu)受力的影響。