高填方土石混合体填料盖板涵垂直土压力计算新方法
发布时间：2021-10-29 16:00
涵洞在山区高填方高速公路中应用较为广泛,但由于涵洞上方填料组成复杂与填料-涵洞相对刚度差异大会引起涵顶垂直土压力集中,造成涵洞结构出现了一系列病害。为探明涵顶土压力系数的影响因素,在室内模型试验和FLAC数值模拟的基础上,研究了涵洞顶部填料高度、填料含石量、填料泊松比及盖板厚度等变量对上埋式盖板涵顶部垂直土压力,侧墙水平土压力及土压力系数的影响。结果表明:上述变量均会影响土压力系数值,涵顶垂直土压力分布形式为抛物线;土压力系数在涵顶中心小于1,在涵顶边缘大于1,涵顶与侧墙的土压力均呈非线性分布。对上述变量影响下的数值结果进行汇总,从而建立涵顶垂直土压力、剪力、弯矩的图表和方程,可用于评估同类型盖板涵的静止土压力数值,进行盖板涵顶部静弯矩设计。采用C#语言编写了《涵洞顶部垂直土压力值计算》程序,能快速准确地定位涵洞顶部垂直土压力,可为类似的高填方土石混合体填料-涵洞受力分析提供参考。
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(25)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
涵洞结构图
图2为土石混合体填料的颗粒级配曲线,该填料的含石量为33.1%,后续讨论中,假定原填料含石量为30%。根据该工程地质勘察资料及室内大型直剪试验,得到的填料与涵洞力学参数,如表1所示。表1 土石混合体材料与涵洞结构的力学指标Table 1 Mechanical indexes of soil-rock mixtures and culvert 项目 重度γ/(kN·m-3) 弹性模量E/MPa 泊松比ν 黏聚力c/kPa 内摩擦角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 模型相似参数设计Table 2 Model similarity parameter design 参数 相似准则(室内模型/实际工程) 缩放:1/β 缩放:1/20 长度 1/β 1/20 密度 1 1 应变 1/β1/2 0.224 位移 1/β3/2 0.368 应力 1/β 1/201.3 模型箱体结构
本文编号：3464956
【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(25)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
涵洞结构图
图2为土石混合体填料的颗粒级配曲线,该填料的含石量为33.1%,后续讨论中,假定原填料含石量为30%。根据该工程地质勘察资料及室内大型直剪试验,得到的填料与涵洞力学参数,如表1所示。表1 土石混合体材料与涵洞结构的力学指标Table 1 Mechanical indexes of soil-rock mixtures and culvert 项目 重度γ/(kN·m-3) 弹性模量E/MPa 泊松比ν 黏聚力c/kPa 内摩擦角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 模型相似参数设计Table 2 Model similarity parameter design 参数 相似准则(室内模型/实际工程) 缩放:1/β 缩放:1/20 长度 1/β 1/20 密度 1 1 应变 1/β1/2 0.224 位移 1/β3/2 0.368 应力 1/β 1/201.3 模型箱体结构
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