采動(dòng)區(qū)可續(xù)建箱型結(jié)構(gòu)承載特性研究.pdf

1、橋涵是連接交通的重要方式，箱型結(jié)構(gòu)作為抵抗變形的重要結(jié)構(gòu)形式，在采動(dòng)區(qū)顯得尤為重要。雖然箱型結(jié)構(gòu)在采動(dòng)區(qū)應(yīng)用較為廣泛，對(duì)箱型結(jié)構(gòu)承載能力和抗采動(dòng)變形研究也較多，但是對(duì)箱型結(jié)構(gòu)可續(xù)建性研究較少，且多數(shù)都是過水箱涵的研究。本文以某礦北區(qū)鐵路專用線下4＃箱型結(jié)構(gòu)為例，對(duì)箱型結(jié)構(gòu)的可續(xù)建性進(jìn)行研究。由于該箱型結(jié)構(gòu)續(xù)建完成以后總高度為11.6m，普通箱型結(jié)構(gòu)難以滿足承載要求，本文參考帶扶壁擋土墻設(shè)計(jì)，提出在結(jié)構(gòu)側(cè)墻外側(cè)設(shè)置扶壁的結(jié)構(gòu)形式。本文以無

2、扶壁箱型結(jié)構(gòu)和帶扶壁箱型結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式為研究對(duì)象，運(yùn)用軟件ANSYS分析箱型結(jié)構(gòu)在道砟厚度、傾斜影響下應(yīng)力變化規(guī)律。然后分析帶扶壁箱型結(jié)構(gòu)受續(xù)建因素影響下承載特性和合理的頂板結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)箱型結(jié)構(gòu)施工方法進(jìn)行優(yōu)化。
　　箱型結(jié)構(gòu)在采動(dòng)影響下，隨著道砟厚度增加，兩種結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)力最大值均呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。兩種結(jié)構(gòu)應(yīng)力值達(dá)到最大時(shí)約為對(duì)應(yīng)箱型結(jié)構(gòu)受采動(dòng)影響前的1.20倍~2.50倍之間，但無扶壁箱型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力值約為同條件下帶扶壁箱型結(jié)

3、構(gòu)應(yīng)力值的3.0倍。采動(dòng)影響除下沉外還有傾斜和曲率，由于該箱型結(jié)構(gòu)的橫向尺寸較小，縱向設(shè)置了變形縫，因此本文中僅考慮了橫斷面上均勻傾斜對(duì)箱型結(jié)構(gòu)的影響。兩種結(jié)構(gòu)形式箱型結(jié)構(gòu)模型應(yīng)力整體上隨斜率的增大，呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，一般在斜率為30‰或40‰時(shí)應(yīng)力達(dá)到最大。在地表傾斜作用下無扶壁箱型結(jié)構(gòu)應(yīng)力為帶扶壁箱型結(jié)構(gòu)應(yīng)力的2.30~3.00倍。因此扶壁結(jié)構(gòu)對(duì)箱型結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用，得出帶扶壁箱型結(jié)構(gòu)較無扶壁箱型結(jié)構(gòu)的承載能力有很大提高

4、。
　　帶扶壁箱型結(jié)構(gòu)在續(xù)建的過程中，還會(huì)受到續(xù)建次數(shù)和建成后頂板和側(cè)墻是否澆筑為一體對(duì)箱型結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響。該箱型結(jié)構(gòu)在采動(dòng)影響下要續(xù)建3次，對(duì)每次續(xù)建后的模型進(jìn)行數(shù)值分析，得到箱型結(jié)構(gòu)隨續(xù)建次數(shù)增加的應(yīng)力演化規(guī)律：箱型結(jié)構(gòu)側(cè)墻的拉應(yīng)力和X方向的應(yīng)力在第一次續(xù)建后達(dá)到最大值，側(cè)墻壓應(yīng)力隨著續(xù)建次數(shù)而逐漸減?。幌湫徒Y(jié)構(gòu)底板應(yīng)力在第一次續(xù)建后達(dá)到最小，然后隨著續(xù)建又逐漸增大。對(duì)比分析箱型結(jié)構(gòu)頂板和側(cè)墻閉合和不閉合模型，得出箱型結(jié)構(gòu)采用搭