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高填方大直径钢波纹管涵现场试验研究成果之二

时间:2021-01-11 17:30:24    浏览:417

1.涵顶平面内外土柱沉降差±6,也可以作为判别涵洞刚柔效应的重要参数。随着填土高度的增大,未减荷段涵顶平面内外土柱沉降差由+δ变为-δ,其垂直土压力系数也由大于1.0变化为小于1.0,因此,钢波纹管涵洞在填土初期显示为刚性涵洞,填土超过某一高度后则显示为柔性涵洞,其刚柔效应不是固定不变的,它取决于涵顶平面内外垂直土压力对涵管及涵侧土体压缩变形之差值,即±6

2考虑钢波纹管涵截面惯性矩随波距和波高与厚度的变化,采用 Spangler的管土相互作用模型进行分析,得到了钢波纹管涵管土相对刚度系数的计算公式,计算表明:管土相对刚度系数是随着管径的增大而减小,也随着钢波纹管的惯性矩的增大而增大;直径相同的波纹管由于惯性矩的增大,管土相对刚度系数可以小于1.0,也可以大于1.0,即可以由柔性管变为刚性管;同样惯性矩相同的波纹管,因直径的变化,也可以由柔性管变为刚性管。

3.将填土假设为线弹性变形体,根据涵侧土体的压缩变形与管涵的竖向变形差值±5,利用弹性力学知识,将涵顶附加垂直土力看作附加拉力或附加压力,推导了不减荷情况下涵洞垂直土压力的计算公式,同样,根据涵侧土体的压缩变形与管涵的竖向变形以及EPS板的压缩变形差值-δ,将涵顶垂直土压力看作附加拉力,推导了减荷情况下涵洞垂直土压力的计算公式,同时,根据实测的涵顶内外土柱沉降差,依据附加应力计算公式,反算了涵顶垂直土压力,并将计算结果与实测结果和反算结果进行了对比,结果表明:未减荷情况下,理论计算公式能够较好地反映涵顶垂直土压力。但由于本次涵顶填土高度仅为11.5m,铺设EPS板较厚断面涵顶垂直土压力计算偏小于实测值,铺设EPS板较薄断面涵顶垂直土压力计算与实测值基本一致。



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