填土高度對(duì)鋼波紋管涵洞預(yù)拱度設(shè)置影響的研究.pdf

1、近年來(lái)，伴隨著我國(guó)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(lái)越多的被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程當(dāng)中。其中，公路、鐵路等交通工程因其工程項(xiàng)目的復(fù)雜性及多變性，其對(duì)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(diǎn)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(lèi)結(jié)構(gòu)物的耐久性、安全性、適用性等得到了實(shí)際工程的驗(yàn)證，且人們也開(kāi)始重視起該類(lèi)結(jié)構(gòu)物的研究及發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)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(wèn)題，凍土地區(qū)凍融循環(huán)對(duì)涵洞的應(yīng)變應(yīng)力的影響及管體周?chē)耐馏w對(duì)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(duì)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(guò)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(guò)大，管體呈上拱曲線(xiàn)，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(duì)改善管體的整體位移情況和變形恢復(fù)性能不利，從而會(huì)對(duì)鋼波紋管涵洞正常使用造成影響;在現(xiàn)場(chǎng)工程的正常使用中，若預(yù)拱度設(shè)置不足，會(huì)導(dǎo)致涵洞過(guò)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(zhǎng)期浸泡于水中，對(duì)兩者的變形和受力不利，從而會(huì)對(duì)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(guò)大都會(huì)對(duì)鋼波紋管涵的變形產(chǎn)生不利的影響

4、，故需開(kāi)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(shí)際工程。
　　本課題以江西省萬(wàn)宜（萬(wàn)載-宜春）高速公路的波紋管涵洞為研究對(duì)象抽取5個(gè)涵洞現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)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(shí)，通過(guò)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(shí)際工程設(shè)計(jì)及施工參考。本文