管拱形覆土波紋鋼板管涵受力性能試驗研究.pdf

1、覆土波紋鋼板橋涵在國內(nèi)的應(yīng)用不斷增加，并逐漸作為小橋涵的替代結(jié)構(gòu)物應(yīng)用于工程中，但大多數(shù)結(jié)構(gòu)形式為圓管涵及開截面拱橋，對管拱形波紋鋼板橋涵的受力性能方面的研究工作基本沒有開展。管拱形波紋鋼板橋涵優(yōu)秀的變形適應(yīng)能力以及良好的水利優(yōu)勢，非常適合應(yīng)用于地基承載力低、又要滿足一定過水流量需求的地區(qū)。因此，對此類結(jié)構(gòu)的研究，對修建跨越不良地質(zhì)狀態(tài)地區(qū)的橋涵具有良好的指導(dǎo)意義。
　　本文以某10×8.1m多孔連續(xù)管拱形覆土波紋鋼板橋涵為依托，

2、通過現(xiàn)場監(jiān)測試驗和有限元數(shù)值模擬方法來研究其受力性能?，F(xiàn)場監(jiān)測了第1孔和第3孔兩道管涵在施工過程的位移和土壓力變化情況，并通過布置光柵光纖傳感器實時監(jiān)測管涵內(nèi)力變化情況。通過第1、3孔實測數(shù)據(jù)分析管拱的受力性能，并分析單孔與受多孔連續(xù)影響下管涵受力性能的差異。
　　隨后，分別建立了簡化的二維平面應(yīng)變有限元模型和能夠反映實際波形的三維實體有限元模型，通過有限元模擬值與實測值進行對比，分析了施工過程中隨填土高度增加管涵變形、應(yīng)力和土壓

3、力變化規(guī)律。對比和分析結(jié)果表明，管拱形覆土波紋鋼板管涵在施工過程中變形規(guī)律與圓管大體相同，均為先上拱后下?lián)?多孔連續(xù)的管涵的受力性能與相同條件單孔下管涵有明顯不同，主要原因是由于其受到來自左右兩側(cè)管涵的附加約束。通過三維有限元模型，進一步分析隨填土高度增加過程中，管涵各控制測點應(yīng)力在一個波長范圍內(nèi)的變化趨勢，驗證了目前各國的規(guī)范中普遍使用的“環(huán)向壓力理論”。通過總結(jié)管涵施工過程中的受力性能，為管拱形覆土波紋鋼板管涵的設(shè)計與施工提供了參考