本文針對山區(qū)高填方路堤鋼波紋管涵洞結(jié)構(gòu)特征,開展國內(nèi)外資料收集,基于大量的實地調(diào)研及現(xiàn)場試驗,結(jié)合依托工程大規(guī)模的現(xiàn)場試驗實測,通過有限元仿真計算,針對鋼波紋管涵洞在公路工程中使用的中遇到的問題進行研究,同時將現(xiàn)場和有限元計算相結(jié)合,充分發(fā)揮有限元計算的優(yōu)勢,研究了鋼波紋管涵洞的土壓力、應(yīng)變及撓度變化。主要成果如下： 1.通過現(xiàn)場試驗,研究了鋼波紋管涵洞的土壓力和應(yīng)力應(yīng)變,得出了鋼波紋管涵洞在不同填土高度下的受力規(guī)律。 鋼波紋管涵洞土壓力方面：發(fā)現(xiàn)在一定填土高度內(nèi),鋼波紋管管周外側(cè)各點的土壓力隨著填土高度增加而增加；對比得出了管頂與管外大小以及他們的土壓力系數(shù)的變化規(guī)律,具體規(guī)律為：管外3米處路基土壓力>管外8米處路基土壓力>管頂土壓力；揭示了高填方鋼波紋管涵洞卸荷拱現(xiàn)象；總結(jié)了波紋管涵、蓋板涵、拱涵外側(cè)土壓力變化規(guī)律。 鋼波紋管涵洞應(yīng)力應(yīng)變方面：分析了其在高填方下管周應(yīng)變分布,通過不同的工況得出鋼波紋管涵洞的應(yīng)變變化規(guī)律,總結(jié)其規(guī)律特點,為今后施工和理論研究提供依據(jù) 2.通過有限元計算,得出鋼波紋管涵洞涵豎向土壓力隨著地基土模量的增大而增大;隨著壁厚的增大而減小,隨著波長...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 問題的提出及研究意義
        1.1.1 問題的提出
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與方法
第二章 高填方鋼波紋管涵洞土壓力現(xiàn)場試驗研究
    2.1 土壓力計算方法
        2.1.1 垂直土壓力計算方法
        2.1.2 散體極限平衡法
        2.1.3 彈性理論方法
        2.1.4 土壓力集中系數(shù)法
        2.1.5 土柱重量法
        2.1.6 卸荷拱法
        2.1.7 有限元等數(shù)值分析方法
    2.2 鋼波紋管的受力特性
    2.3 鋼波紋管涵洞現(xiàn)場測試方案
        2.3.1 管周土壓力隨填土高度增高的變化規(guī)律研究
        2.3.2 高填方路基鋼波紋管涵洞卸荷拱的研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 大孔徑鋼波紋管涵洞應(yīng)變現(xiàn)場試驗研究
    3.1 概述
    3.2 應(yīng)變測試方法
        3.2.1 應(yīng)變片的構(gòu)成
        3.2.2 應(yīng)變片的工作原理
    3.3 現(xiàn)場應(yīng)變試驗
        3.3.1 試驗涵洞概述
        3.3.2 現(xiàn)場實驗方案
        3.3.3 測試結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)構(gòu)有限元計算
    4.1 概述
    4.2 鋼波紋管涵洞有限元模擬計算
        4.2.1 波紋管的結(jié)構(gòu)
        4.2.2 創(chuàng)建模型
        4.2.3 單元類型選取和材料類型
        4.2.4 劃分網(wǎng)格
        4.2.5 邊界條件
        4.2.6 加載求解
    4.3 計算方案及參數(shù)選取
        4.3.1 研究內(nèi)容
        4.3.2 有限元分析方案
        4.3.3 計算參數(shù)選取
        4.3.4 工況類型
    4.4 有限元計算結(jié)果分析
        4.4.1 有限元模擬計算結(jié)果與實際測量數(shù)據(jù)對比
        4.4.2 土壓力對鋼波紋管涵洞受力與變形特性的影響研究
        4.4.3 鋼波紋管涵洞管頂水平方向土壓力隨填土高度的變化趨勢分析
        4.4.4 計算參數(shù)對鋼波紋管涵洞的影響
        4.4.5 應(yīng)變有限元結(jié)果分析
        4.4.6 鋼波紋管撓度有限元結(jié)果分析
        4.4.7 鋼波紋管涵、混凝土蓋板涵與混凝土拱涵受力與變形特性對比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
        5.1.1 鋼波紋管涵洞現(xiàn)場試驗
        5.1.2 鋼波紋管涵洞有限元計算
    5.2 進一步研究的建議
致謝
參考文獻
在學期間發(fā)表的論文和取得的學術(shù)成果



本文編號：3863738