填土高度對鋼波紋管涵洞預拱度設置影響的研究.pdf

1、近年來，伴隨著我國的科學技術不斷提高以及鋼鐵行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，鋼材質(zhì)結構物越來越多的被廣泛應用于實際工程當中。其中，公路、鐵路等交通工程因其工程項目的復雜性及多變性，其對使用和建造的結構物提出了更高的適應性要求。鋼波紋管涵洞因其具有的諸多優(yōu)點及相關特性，大量的被用于交通工程的建設當中。該類結構物的耐久性、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構物的研究及發(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、鋼波紋管結構的防腐問題，凍土地區(qū)凍融循環(huán)對涵洞的應變應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拱度設置的研究較少。
　　鋼波紋管涵洞采用的制造工藝和技術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沉降的作用下發(fā)

3、生變形，若預拱度設置過大，管體呈上拱曲線，將不能充分發(fā)揮鋼材的抗拉，抗壓，抗剪的力學性能，并且對改善管體的整體位移情況和變形恢復性能不利，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，若預拱度設置不足，會導致涵洞過水不暢，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。預拱度設置不足或預拱度設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拱度設置值，用以指導實際工程。
　　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拱度設置規(guī)律并給出相應回歸公式以供實際工程設計及施工參考。本文