鋼筋混凝土圓管涵受力性能的試驗及理論研究.pdf

1、該文針對目前中國高等級公路工程建設(shè)中所采用的鋼筋混凝土涵管普遍出現(xiàn)諸如涵管開裂、沉陷、移位等問題,對鋼筋混凝土圓管涵的受力性能進(jìn)行深入系統(tǒng)的理論與試驗研究.主要研究內(nèi)容包括:(1)比較國內(nèi)外幾種主要規(guī)范中鋼筋混凝土圓管涵的土壓力、基礎(chǔ)反力和內(nèi)力計算方法,并進(jìn)行分析評價.(2)對離心機(jī)制一次成型、兩次成型和人工立式澆筑三類鋼筋混凝土涵管的內(nèi)外壁混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度進(jìn)行試驗研究,提出了離心機(jī)制工藝制作的涵管內(nèi)、外壁混凝土抗拉和抗壓強(qiáng)度

2、的合理取值,確定了相應(yīng)混凝土強(qiáng)度的折算系數(shù).(3)對離心機(jī)制一次成型、兩次成型和人工立式澆筑三類鋼筋混凝土涵管進(jìn)行了"三點法"加載試驗,測試了涵管從開始加載至最終破壞這一全過程內(nèi)的受力性能,如涵管的抗裂能力、裂縫寬度、極限承載能力、破壞形態(tài)、管內(nèi)鋼筋和混凝土的應(yīng)力、應(yīng)變以及涵管的徑向變形等方面的試驗研究,并從理論上進(jìn)行分析評價.(4)將涵管與其周圍土體作為整體研究對象,考慮土與結(jié)構(gòu)的共同作用,采用有限元程序ANSYS進(jìn)行彈性靜力有限元分

3、析.結(jié)合現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)及計算結(jié)果,按面積等效法對管周土壓力進(jìn)行分析,確定了涵管的垂直土壓力系數(shù)和水平土壓力系數(shù).建立了鋼筋混凝土圓管涵在填土和車輛荷載靜力作用下的內(nèi)力計算模型,提出了合理的涵管內(nèi)力計算公式和車輛荷載產(chǎn)生的附加土壓力計算公式.(5)考慮土與結(jié)構(gòu)的共同作用,采用有限元程序ANSYS對影響上埋式涵管受力性能的主要因素進(jìn)行彈性靜力分析,提出了管底土基的合理施工方法、混凝土座墊的合理型式和尺寸大小、高填土作用下涵管周邊土壓力的減荷措