填土高度對鋼波紋管涵洞預(yù)拱度設(shè)置影響的研究.pdf

1、近年來，伴隨著我國的科學(xué)技術(shù)不斷提高以及鋼鐵行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，鋼材質(zhì)結(jié)構(gòu)物越來越多的被廣泛應(yīng)用于實際工程當(dāng)中。其中，公路、鐵路等交通工程因其工程項目的復(fù)雜性及多變性，其對使用和建造的結(jié)構(gòu)物提出了更高的適應(yīng)性要求。鋼波紋管涵洞因其具有的諸多優(yōu)點及相關(guān)特性，大量的被用于交通工程的建設(shè)當(dāng)中。該類結(jié)構(gòu)物的耐久性、安全性、適用性等得到了實際工程的驗證，且人們也開始重視起該類結(jié)構(gòu)物的研究及發(fā)展。目前國內(nèi)外對波紋管涵洞的研究方向和內(nèi)容都較為集中，主要在

2、鋼波紋管結(jié)構(gòu)的防腐問題，凍土地區(qū)凍融循環(huán)對涵洞的應(yīng)變應(yīng)力的影響及管體周圍的土體對波紋管涵洞的綜合影響以及鋼波紋管涵的受力變形的研究上，對鋼波紋管管涵洞預(yù)拱度設(shè)置的研究較少。
　　鋼波紋管涵洞采用的制造工藝和技術(shù)為將縱向截面為波紋形狀的鋼整管或波紋狀形狀的鋼片、鋼板，通過拼裝、連接成波紋整管。鋼波紋管涵洞因其特有的構(gòu)造型式，即沿管軸截面為波紋形狀，故使其在受荷作用下具有優(yōu)良的受力變形特征。管涵在正常使用中將在受力和基礎(chǔ)沉降的作用下發(fā)

3、生變形，若預(yù)拱度設(shè)置過大，管體呈上拱曲線，將不能充分發(fā)揮鋼材的抗拉，抗壓，抗剪的力學(xué)性能，并且對改善管體的整體位移情況和變形恢復(fù)性能不利，從而會對鋼波紋管涵洞正常使用造成影響;在現(xiàn)場工程的正常使用中，若預(yù)拱度設(shè)置不足，會導(dǎo)致涵洞過水不暢，管中存在大量積水，使得波紋管鋼材和涵洞基礎(chǔ)長期浸泡于水中，對兩者的變形和受力不利，從而會對涵洞的使用年限造成影響、減少其正常使用的壽命。預(yù)拱度設(shè)置不足或預(yù)拱度設(shè)置過大都會對鋼波紋管涵的變形產(chǎn)生不利的影響

4、，故需開展工作研究并找出合理的預(yù)拱度設(shè)置值，用以指導(dǎo)實際工程。
　　本課題以江西省萬宜（萬載-宜春）高速公路的波紋管涵洞為研究對象抽取5個涵洞現(xiàn)場實測用以數(shù)值分析。具體標(biāo)段為CK0+243段，K28+620段，K140+220段，MRK33+240段，MRK33+490段。同時，通過室內(nèi)有限元模擬分析不同工況下的鋼波紋管涵洞的受力情況，經(jīng)數(shù)值分析后，找出鋼波紋管涵洞的預(yù)拱度設(shè)置規(guī)律并給出相應(yīng)回歸公式以供實際工程設(shè)計及施工參考。本文