大跨徑覆土波形鋼板橋涵的靜力和動(dòng)力分析.pdf

1、覆土波形鋼板橋涵具有施工快、建造和維修費(fèi)用低和造型優(yōu)美等優(yōu)勢(shì)而在國(guó)內(nèi)外廣泛地應(yīng)用于公路和鐵路工程。由于應(yīng)用及研究起步較晚，相比國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的研究狀況較為滯后。當(dāng)前國(guó)內(nèi)靜力方面研究的大多是中小跨徑橋涵受力特性;動(dòng)力方面主要是沖擊系數(shù)及自振特性的研究，對(duì)于在地震作用下結(jié)構(gòu)的受力性能的研究較少。因此，對(duì)于大跨徑覆土波形鋼板橋涵的靜力和動(dòng)力尤其是抗震性能的研究很有必要。
　　本文對(duì)一跨徑為12m的圓弧型覆土波形鋼板橋涵建立了三維

2、模型進(jìn)行了靜力分析，通過(guò)有限元模型計(jì)算，得到了最大壓應(yīng)力在波形鋼板中的分布規(guī)律。對(duì)比了ANSYS計(jì)算出的最大壓應(yīng)力與AISI和CHBDC兩規(guī)范的差異，并且分析了出現(xiàn)差異的原因，結(jié)果表明ANSYS計(jì)算的結(jié)果比較可靠。建立了二維有限元模型，分析了覆土波形鋼板結(jié)構(gòu)中影響波形鋼板拱頂豎向變形及應(yīng)力的因素。結(jié)果表明:波形鋼板的豎向變形隨填土厚度的增加而增大，隨回填土變形模量、波形尺寸、壁厚的增加而減小，總應(yīng)力隨填土厚度的增加而增大，并且影響顯著。

3、總應(yīng)力隨壁厚增加而減小，并且影響較為顯著，土體變形模量和波形尺寸對(duì)總應(yīng)力的影響并不明顯。
　　通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)施加2條天然波和1條人工波的加速度一致激勵(lì)，研究了結(jié)構(gòu)在地震作用下位移和應(yīng)力隨時(shí)間變化的規(guī)律，研究表明:結(jié)構(gòu)的最大水平位移和最大豎向位移均位于拱肩處，位移的最大值為2.78mm;水平應(yīng)力的最大值位于拱肩處，大小為0.508MPa;豎向應(yīng)力的最大值位于拱腳處，大小為0.962MPa;最大壓應(yīng)力的最大值同樣位于拱腳處，大小為0.95