高填路堤下圆管涵典型断面研究.pdf

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1、第27卷第2期2010年2月公路交通科技JournaloftlighwayandTrmrsportationResearchandDevelopmentV01．27No．2Feb．2010文章编号：1002-0268(2010J02-0020-06____I■_一CjI"aJ填路堤下圆周文欢1’3，(1．长安大学，陕西西安710064；2．问济大学，管涵典型断面研究谢永利1，郭大进2，3上海200092；3．交通运输部公路科学研究院，北京100088)摘要：对常用几何尺寸不同填土高度下的圆管涵采用数值模拟的方法进行了建模计算，得出了不同工况下圆管涵洞的受

2、力性状。结合有限元应力云图及有限元计算结果对不同工况下圆管涵控制断面环向应力及控制设计的弯矩进行了分析，绘制了弯矩图。利用结构简化计算方法对有限元方法计算结果进行了验算比较，得出了高填路堤下圆管涵典型断面。计算结果表明：采用有限单元法计算、分析涵洞结构受力性状可以合理地反映出土体和结构的共同作用，因此计算结果比一般方法更接近实际。关键词：道路工程；典型断面；有限元；圆管涵；高填路堤中图分类号：U416．1文献标识码：AStudy013TypicalSectionalF0rnlofCircularPipeCulvertbeneathHighEmbankme

3、ntZHOUWenhuanl”，XIEYonglil，GUODajin2’3(1．Chang’a／IUniversity，Xi’anShaanxi710064，China；2．TongiiUniversity，Shanghai200喁12，China；3．ResearchInstituteofHighway，MinistryofTmmport，Beijing1013088，China)Alostraet：Byusingthefiniteelementmethod．thesizesofcircularpipeculvertwithdifferentdept

4、hsoffillwerecalculatedbasedonthemodelingtoobtaineachkindofstresscharacteristicsofstructurepatternculvertunderdifferentoperatingnlodes．Incombinationoffiniteelementstressnephogramandthefiniteelementcomputedresult，thecircumferentialstressesofcontrolcross’sectionandthecontrolbendingm

5、omentsofcircularpipeculvertunderdifferentoperatingmodeswereanalysed．andthebendingmomentdiagramwasdrawn．卟ecalculationresultsoffiniteelementmethodwasverifiedandcomparedbysimplifiedstructuralcalculationandthetypicalsectionalformofcircularpipeculvertwasobtained．necalculationresultind

6、icatesthatthecollaborationofsoilbodyandthestructurecouldbereflectedbyusingfiniteelementmethodtoanalyzetheculvertstructuralstresscharacteristics．Thereforethecomputedresultisnlorcactualthanthatoftheordinarymethod．Keywords：roadengineering；typicalsectionalform；finiteelementanalysis；c

7、ircularpipeculvert；hishem—bankment0引言西部地区特殊的地理条件使得高填路堤涵洞在西部公路建设中大避存在，其功能与小桥类似，而对造价和施工条件要求又低得多，故得到设计和施工人员的优先选择。在涵洞设计、施T过程中，如何能够克服现行《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》中关于高填路堤下涵洞计算的不足，在保证工程质量的前提下，不断提高设计效率，并且从多角度出发进行涵洞断面设计，是一个十分重要的课题。本文运用有限元仿真数值分析方法对高填路堤下涵洞的典型断面问题进行丁分析研究【卜驯。钢筋混凝土圆管涵以其简便的制作、安装工艺和较好的结构受力

8、及经济性能而在公路中得到极为广泛收稿13期：2009-04-27作者简介：周文欢