【摘要】：涵洞作為公路工程的重要組成部分,一直都是國內(nèi)外學(xué)者研討的重要內(nèi)容。其中,上埋式涵洞的土壓力計算理論向來都是涵洞領(lǐng)域眾多學(xué)者們研究的核心內(nèi)容。為得到涵頂土壓力的計算方法以及最佳減載方案,本文開展了兩個室內(nèi)模型試驗,分別為涵洞EPS板減載模型試驗和鋁棒相似土涵洞沉降模型試驗。涵洞EPS板減載模型試驗是填料為砂土的涵洞模型試驗。試驗研究了涵頂鋪設(shè)不同厚度和層數(shù)EPS板后的減載效果,以及柔性涵洞和剛性涵洞在不同工況下的涵周土壓力和填土位移的分布及變化規(guī)律。鋁棒相似土涵洞沉降模型試驗是填料為三種不同粒徑的鋁棒混合進行人工沉降的模型試驗。試驗研究了填土在不同相對下沉量Δs和不同的填料高度H下的土拱演化規(guī)律,得到了填土內(nèi)部土拱效應(yīng)的形態(tài)和高度,以及涵頂填土等沉面高度的變化規(guī)律,并提出了考慮土拱效應(yīng)的涵頂垂直土壓力計算方法。通過模型試驗與理論分析得出主要結(jié)論如下:(1)在涵頂鋪設(shè)EPS板厚度之和相同的情況下,分兩層鋪設(shè)EPS板的減載效果優(yōu)于僅鋪設(shè)單層。在每層EPS板厚度相同的情況下,分兩層鋪設(shè)EPS板的減載效果同樣優(yōu)于單層和多層。相對于剛性涵洞,柔性涵洞自帶一定的減載效果。(2)涵頂?shù)耐凉半S著內(nèi)外土柱相對沉降量以及填土高度的變化而變化,在此過程中涵頂及兩側(cè)填土中會形成三個形狀不一的橢圓形土拱。由于內(nèi)外土柱發(fā)生的相對位移而產(chǎn)生滑動破壞,涵頂土拱左右會形成與之相切的兩個傾斜剪切面,涵頂土拱上方會形成一個等沉面,兩個傾斜剪切面與一個等沉面圍成了一塊梯形土拱區(qū)域。伴隨著土拱形狀的變化,剪切面的傾斜角度和等沉面高度也是隨之變化的。(3)根據(jù)涵洞EPS板減載模型試驗取得的數(shù)據(jù),通過回歸分析擬合出非線性土壓力計算公式,并與現(xiàn)行的上埋式涵洞土壓力計算公式進行了比較,得出非線性土壓力計算方法算得的土壓力值與工程實際更相近。根據(jù)鋁棒相似土涵洞沉降模型試驗的結(jié)果,進行了涵頂土拱效應(yīng)的階段性分析,研究涵頂土拱在不同階段時涵頂土壓力的計算方法。研究結(jié)果可為涵頂土壓力計算提供參考。
【圖文】：

湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文第2章 涵洞 EPS 板減載模型試驗2.1 材料性質(zhì)2.1.1 管材的物理性能本章試驗主要研究涵周土壓力的變化規(guī)律，在涵體材料選擇時，采用 DN110（壁厚 3.2 mm）不銹鋼管和 PVC 排水管分別模擬剛性涵洞和柔性涵洞，，如圖 2.1所示。本章的研究主要目的是為了得出涵周土壓力隨填土高度變化的規(guī)律。管材的物理參數(shù)如表 2.1 所示。

湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文型箱 所示，模型試驗在 800 mm×400 mm×500 mm（長×寬方便觀察圓管的變形和路堤的沉降，模型箱的四面采各邊加上角鋼肋以減小模型箱在加載時的變形。使用畫線如圖，用以觀察管道上方填土沉降情況。試驗過間摩擦力的影響，對鋼化玻璃內(nèi)壁涂抹黃油進行潤滑
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U449

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2676353