高填方盖板涵垂直土压力分布特性及计算理论

论文摘要

为研究高填方盖板涵涵顶垂直土压力的分布特性,改进盖板涵土压力计算方法,采用离心模型试验与有限元软件分析不同填高下盖板涵涵顶垂直土压力分布形式与填土变形规律,揭示盖板涵涵顶垂直土压力分布特性的成因,通过正交试验研究涵顶土压力不均匀系数与填土高度、弹性模量、泊松比、容重以及内摩擦角的关系,建立考虑涵顶土压力分布特性的高填方盖板涵垂直土压力分析模型,得出盖板涵涵顶垂直土压力计算公式。结果表明:盖板涵涵顶垂直土压力沿跨径呈"马鞍形"分布,涵顶两端垂直土压力总体可达涵顶中心垂直土压力的2倍左右,涵顶两侧土压力应力集中程度明显高于涵顶中心附近;涵顶边缘附近受附加土压力的影响大于涵顶中心附近,此为涵顶垂直土压力为不均匀分布的成因;随着填土高度与容重的增加,涵顶土压力不均匀系数先增加后减小;涵顶土压力不均匀系数与填土的内摩擦角、泊松比呈负相关,与填土的弹性模量呈正相关;对涵顶土压力不均匀系数敏感程度的大小顺序为:内摩擦角>填土高度>弹性模量>泊松比>容重;文中公式计算得出的涵顶垂直土压力变化规律与数值模拟及模型试验成果较为吻合。

论文目录

• 0 引言
• 1 离心模型试验与数值模拟方法
•   1.1 模型设计
•     1.1.1 离心模型试验相似率
•     1.1.2 涵洞模型设计
•     1.1.3 测试元件的布设
•   1.2 数值模拟方法
• 2 试验及数值模拟成果分析
• 3 正交试验设计与分析
•   3.1 正交试验设计
•   3.2 正交试验成果分析
•   3.3 涵顶土压力不均匀系数If的确定
• 4 高填方盖板涵土压力分析模型
•   4.1 计算假定
•   4.2 公式推导
• 5 计算结果对比分析
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 冯忠居,李少杰,董芸秀,郝宇萌,胡海波

关键词: 桥梁工程,垂直土压力分布特性,模型试验,有限元,高填方盖板涵

来源: 公路交通科技 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 长安大学公路学院,中铁建设集团有限公司,中交第二公路勘察设计研究院有限公司

基金: 中央高校基本科研业务费资助项目(300102218208),广东省交通运输厅科技计划项目(科技-2013-02-010)

分类号: U449

页码: 69-78

总页数: 10

文件大小: 1989K

下载量: 126