基于车辆荷载作用对埋地排水管道的影响分析

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1、国内图书分类号：TU992.1密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文基于车辆荷载作用对埋地排水管道的影响分析年级二〇一五级姓名袁金申请学位级别工学硕士专业市政工程指导老师陈春光教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:TU992.1U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisANALYSETHEINFLUEDCEOFVEHICLELOADONBURIEDDRAINAGEPIPEGrade:2015Candidate:YuanJ

2、inAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MunicipalEngineeringSupervisor:Prof.ChenChunguangMay2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论

3、文。西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：通过对城市排水管道现状的研究，阐述了市政排水管材的种类和性能，分析了当前排水管材在设计，施工及管养方面存在的主要问题。根据埋地排水管道敷设位置及管道受力特点，建立了管道、地基及车辆荷载模型，并将车辆荷载模型简化为均布荷载模型和振动荷载模型。在均布荷载模型中，以钢筋混凝土管，玻璃钢管，HDPE管为管道材料，主要分析了管道埋深，管径大小，地基变形模量，地基泊松比，路面荷载等因素对管道竖向位移的影响。在振动荷载模型中，以钢筋混凝土管，

4、玻璃钢管，HDPE管为管道材料，主要分析了汽车车速和汽车轮压对管道竖向位移的影响。综合以上的分析结果，给出自己对地基处理和排水管材选择的意见。西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要排水工程是城市基础设施的重要组成之一，排水管线在城市地下具有很大的延伸范围，其建设投资在排水工程中占有很大比例。城市排水管道的设计、施工及管养质量直接影响城市的生产、生活、交通及环境的质量。排水管道工程建设中管材的选择受多种因素影响，其中管材的强度及刚度是管材种类选择不可忽视的重要因素，实际工程中管材的选择多数采用经验定性分析。本研究采用

5、力学建模和数值计算方法，分析在不同工况条件下埋地排水管道位移变化，提出管材选择的理论依据。本文首先通过文献查阅和实际资料调查，阐述和分析了不同管材的特性，管道施工的技术特点，分析了排水管道在设计、施工及管养方面存在的问题。论文研究了管道敷设位置的地基和上部荷载作用形式，探讨了管道与地基关系，管土相互作用关系以及地面荷载传播模型，由此阐述并分析了埋地管道的三种荷载模型，即车辆荷载模型、地震动荷载模型、地基不均匀沉降模型。本文根据研究目标，建立了以车辆荷载模型为基础的埋地管道力学简化模型，即均布荷载模型和振动荷载模型。采

6、用ABAQUS有限元数值分析软件，以钢筋混凝土管、玻璃钢管和HDPE管等三种常用的排水管材为研究对象，分别计算和分析了在均布荷载和振动荷载作用下，不同埋深、管径、地基变形模量、地基泊松比、路面荷载、汽车车速以及汽车轮压等因素对管道竖向位移的影响规律，由此提出了对于管道地基处理和排水管材选择中的某些见解。关键词：排水管道；管材选择；车辆荷载；数值模拟；竖向位移西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractThedrainageprojectisoneoftheimportantcomponentsoftheur

7、baninfrastructure.Thedrainagepipelinehasalargeextensionrangeinthecityunderground,anditsconstructioninvestmentoccupiesalargeproportioninthedrainageproject.Thedesign,constructionandqualityofurbandrainagepipelinesdirectlyaffectthequalityofproduction,living,transpo

8、rtationandenvironmentincities.Theselectionofpipematerialintheconstructionofdrainagepipelineisinfluencedbymanyfactors.Thestrengthandstiffnessofpipematerialaretheimportantfact