涵洞在山區(qū)高填方高速公路中應(yīng)用較為廣泛,但由于涵洞上方填料組成復(fù)雜與填料-涵洞相對剛度差異大會引起涵頂垂直土壓力集中,造成涵洞結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了一系列病害。為探明涵頂土壓力系數(shù)的影響因素,在室內(nèi)模型試驗和FLAC數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,研究了涵洞頂部填料高度、填料含石量、填料泊松比及蓋板厚度等變量對上埋式蓋板涵頂部垂直土壓力,側(cè)墻水平土壓力及土壓力系數(shù)的影響。結(jié)果表明:上述變量均會影響土壓力系數(shù)值,涵頂垂直土壓力分布形式為拋物線;土壓力系數(shù)在涵頂中心小于1,在涵頂邊緣大于1,涵頂與側(cè)墻的土壓力均呈非線性分布。對上述變量影響下的數(shù)值結(jié)果進行匯總,從而建立涵頂垂直土壓力、剪力、彎矩的圖表和方程,可用于評估同類型蓋板涵的靜止土壓力數(shù)值,進行蓋板涵頂部靜彎矩設(shè)計。采用C#語言編寫了《涵洞頂部垂直土壓力值計算》程序,能快速準確地定位涵洞頂部垂直土壓力,可為類似的高填方土石混合體填料-涵洞受力分析提供參考。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(25)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

涵洞結(jié)構(gòu)圖

圖2為土石混合體填料的顆粒級配曲線,該填料的含石量為33.1%,后續(xù)討論中,假定原填料含石量為30%。根據(jù)該工程地質(zhì)勘察資料及室內(nèi)大型直剪試驗,得到的填料與涵洞力學(xué)參數(shù),如表1所示。表1 土石混合體材料與涵洞結(jié)構(gòu)的力學(xué)指標Table 1 Mechanical indexes of soil-rock mixtures and culvert 項目 重度γ/(kN·m-3) 彈性模量E/MPa 泊松比ν 黏聚力c/kPa 內(nèi)摩擦角φ/(°) 填料 21.46 22 0.3 43.5 27.19 涵洞 25 30 000 0.2 — — 地基 20 35 0.3 20 35

表2 模型相似參數(shù)設(shè)計Table 2 Model similarity parameter design 參數(shù) 相似準則(室內(nèi)模型/實際工程) 縮放:1/β 縮放:1/20 長度 1/β 1/20 密度 1 1 應(yīng)變 1/β1/2 0.224 位移 1/β3/2 0.368 應(yīng)力 1/β 1/201.3 模型箱體結(jié)構(gòu)


本文編號：3464956