浅论波纹管涵受力性能数值分析

《浅论波纹管涵受力性能数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京交通大学硕士学位论文波纹管涵受力性能数值分析姓名：粟缤申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘建坤20090601中文摘要摘要：波纹管涵洞是采用波纹状管或由波纹状板通过连接、拼装形成的一种涵洞形式。采用柔性、高强度的钢波纹管涵洞，不仅具有适应地基与基础变形的能力，可以解决因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题，而且钢波纹管涵洞由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特征，轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变，可以更大程度上分散荷载的效应，更好地发挥钢结构的优势。波纹管结构接近于理想的地下结构，安装后既

2、柔韧又结拱成形，在其周围回填土后形成一个拱形结构和一个弹性层，这个弹性层不断地均衡地下压力。相比较其他涵洞，金属波纹管涵洞具有一定的抗震能力，能适应各种复杂地形、适应较大的沉降、变形和不同的填土高度。并且与其他涵洞相比，金属波纹管涵洞具有轻便、施工周期短、施工工序少、维护费用少等优点，能有效的降低现场工人的劳动强度、节约人力物力。由于波纹管结构具有优越的力学性能和可观的经济效益两大优点，因此具有很高的推广价值，和非常广阔的发展前景。在我国公路、铁路交通工程中，波纹管结构的应用还处在不成熟阶段，工程实际经验较

3、少，相应的设计规范也没有制定，处于探索和借鉴外国规范的阶段。因此，设计出适用于我国的既经济又合理的金属波纹管涵洞就成为当务之急。为了解决这一问题，需要对金属波纹管涵洞的结构性能进行全面系统的分析研究。本文通过有限元分析软件Midas，计算分析当钢波纹管上填土高度、管高及管壁厚一定时，通过计算此时波纹管的管顶位移和最大应力，对比得出波纹管跨度与管顶变形、应力的关系，得出其最大管跨度。关键词：波纹管、涵洞、土压力、力学性能、数值分析分类号：TU43ABSTRACTABSTRACT：Thecorrugatedpi

4、peculvertisacertaintypeofculvertwhichislinked锄dassembledbycorrugatedpipesorplates．Byadoptingsuchflexibleandhighintensitysteelcorrugatedpipeculvert，itnotonlycallsolvetheculvert’Sdestructionproblemduetounevensettlementbyitsownadaptiveabilitytothedeformationo

5、ffomIdation，butalsoCandistributetheloadeffectandutilizetheadvantageofsteels仃ucturet0themaximumextent．Thelatterfunctionisaccordingtotheexistenceofaxialdirection’Scorrugation，whichhasanexcellentcharacteristicofforcethatCanmakebothofitsaxialandradialdirection

6、bearstressandstraincausedbyforce．Thecorrugatedpipestructureisclosetotheidealizeundergroundinfrastructure·Wheninstalledunderground，thepipeandthesurroundingsoillayerformsaflexiblearchstructureandanelasticlayerwhichCanuniformlytransferthesoilpressure·Compared

7、withtheconcreteandmasonryculverts，corrugatedmetalpipeculverthasbetterseismiccapacity'anditCanwellsuitforthecaseswithmorecomplicatedterrain·largesettlementanddeformationandvariousbackfillheight．Inaddition，thecorrugatedmetalpipehassuchadvantagesaSlightness，s

8、hortconstructionperiod．Onlyafewworkprocedllresandlowmaintenancecost，etc．Thus，itCaneffectivelyreducethelaborinte-nsityandsavethelaborandmaterialresources．Cherishedwithtwomeritsfromtheperspectivesofwonderfulmec