鋼筋混凝土圓管涵受力性能的試驗及理論研究.pdf

1、該文針對目前中國高等級公路工程建設中所采用的鋼筋混凝土涵管普遍出現諸如涵管開裂、沉陷、移位等問題,對鋼筋混凝土圓管涵的受力性能進行深入系統的理論與試驗研究.主要研究內容包括:(1)比較國內外幾種主要規(guī)范中鋼筋混凝土圓管涵的土壓力、基礎反力和內力計算方法,并進行分析評價.(2)對離心機制一次成型、兩次成型和人工立式澆筑三類鋼筋混凝土涵管的內外壁混凝土的抗拉強度和抗壓強度進行試驗研究,提出了離心機制工藝制作的涵管內、外壁混凝土抗拉和抗壓強度

2、的合理取值,確定了相應混凝土強度的折算系數.(3)對離心機制一次成型、兩次成型和人工立式澆筑三類鋼筋混凝土涵管進行了"三點法"加載試驗,測試了涵管從開始加載至最終破壞這一全過程內的受力性能,如涵管的抗裂能力、裂縫寬度、極限承載能力、破壞形態(tài)、管內鋼筋和混凝土的應力、應變以及涵管的徑向變形等方面的試驗研究,并從理論上進行分析評價.(4)將涵管與其周圍土體作為整體研究對象,考慮土與結構的共同作用,采用有限元程序ANSYS進行彈性靜力有限元分

3、析.結合現場試驗數據及計算結果,按面積等效法對管周土壓力進行分析,確定了涵管的垂直土壓力系數和水平土壓力系數.建立了鋼筋混凝土圓管涵在填土和車輛荷載靜力作用下的內力計算模型,提出了合理的涵管內力計算公式和車輛荷載產生的附加土壓力計算公式.(5)考慮土與結構的共同作用,采用有限元程序ANSYS對影響上埋式涵管受力性能的主要因素進行彈性靜力分析,提出了管底土基的合理施工方法、混凝土座墊的合理型式和尺寸大小、高填土作用下涵管周邊土壓力的減荷措