路基边坡坡度与钢波纹管涵预拱度关系的研究

发布时间：2017-07-18 19:07

  本文关键词：路基边坡坡度与钢波纹管涵预拱度关系的研究

  更多相关文章： 钢波纹管 涵底纵坡 涵洞 数值分析 预拱度 路基边坡坡度

【摘要】：在当今的公路工程建设中,钢波纹管结构已经越来越多地应用于涵洞工程上,取代传统的钢筋混凝土的涵洞,逐渐成为公路涵洞结构的一个发展趋势。然而,在实际工程中,投入使用的波纹管涵洞可能存在过大的下凹变形或上凸变形,使得涵洞过水不畅或洞内积水,影响涵洞的正常使用。为了解决钢波纹管涵预拱度设置不合理而影响涵洞正常使用的问题,本文针对江西省钢波纹管涵洞特点,对国内外关于钢波纹管涵洞的受力和变形研究成果进行了分析,依托江西省万载县至宜春市的高速公路,对钢波纹管涵洞开展了现场测量试验,对不同路基边坡坡度下钢波纹管涵预拱度设置问题进行了深入研究。本文在现场试验的基础上采用室内有限元模拟的方法对钢波纹管涵预拱度设置问题进行了研究。本论文对不同路基边坡坡度、不同波形及不同涵底纵坡下的钢波纹管涵洞预拱度设置问题进行了研究分析,首先,根据依托工程的5个工况制定现场测量试验方案,进行现场测量试验并整理和分析数据：其次,对钢波纹管涵洞进行室内模拟试验,并与现场试验结果进行对比分析；最后,建立大量的涵洞模型进行计算研究,总结预拱度设置规律,得出相应的结论。通过对钢波纹管涵洞开展现场测量试验研究,并将测量实测值和模拟计算值进行对比分析,论证了计算模型的合理性；通过系统建模分析,揭示了在不同路基边坡坡度及不同涵底纵坡下的钢波纹管涵预拱度设置的规律,得出了在不同路基边坡坡度下的钢波纹管涵洞预拱度与涵底纵坡的关系式。
【关键词】：钢波纹管 涵底纵坡 涵洞 数值分析 预拱度 路基边坡坡度
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1;U449.83
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 道路涵洞结构型式的一个新方向8
• 1.2 钢波纹管涵洞的优势8-9
• 1.3 本项目依托工程背景9-10
• 1.4 本项目所研究问题的提出10
• 1.5 本项目的研究意义10-11
• 1.6 国内外研究现状11-13
• 1.6.1 国外研究现状11
• 1.6.2 国内研究现状11-13
• 1.7 本文主要研究内容及方法13-15
• 2 钢波纹管涵洞有限元模型的建立及相关参数的确定15-20
• 2.1 概述15
• 2.2 ANSYS软件简介15-16
• 2.3 建立钢波纹管涵洞有限元模型16-18
• 2.3.1 单元类型和材料类型的选取16-17
• 2.3.2 创建模型17
• 2.3.3 网格划分17-18
• 2.3.4 边界条件和荷载施加18
• 2.4 有限元数值计算中钢波纹管涵洞的等效问题18-19
• 2.5 钢波纹管涵洞模型下部土体厚度的研究19-20
• 3 钢波纹管涵洞现场试验与有限元模拟对比分析20-33
• 3.1 工程概况20
• 3.2 钢波纹管涵洞现场试验方法20-21
• 3.3 钢波纹管涵洞现场试验结果21-26
• 3.4 钢波纹管涵洞有限元理论计算值与现场试验结果对比分析26-32
• 3.5 小结32-33
• 4 钢波纹管涵洞结构有限元计算分析33-80
• 4.1 概述33-34
• 4.2 不同路基边坡坡度下钢波纹管涵预拱度设置规律34-78
• 4.2.1 A组涵洞模型有限元计算分析34-45
• 4.2.2 B组涵洞模型有限元计算分析45-55
• 4.2.3 C组涵洞模型有限元计算分析55-65
• 4.2.4 D组涵洞模型有限元计算分析65-76
• 4.2.5 对比分析A、B、C、D四组涵洞模型的有限元计算结果76-78
• 4.3 小结78-80
• 5 主要结论及建议80-82
• 5.1 主要结论80
• 5.2 建议80-82
• 参考文献82-85
• 攻读硕士学位期间发表的论文85-86
• 致谢86-88

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本文编号：559299