钢波纹管涵代替钢筋混凝土管涵的可行性探究

摘要：

钢筋混凝土结构管涵存在自重大、适应变形能力差、设计施工繁复等缺点,故为了优化管涵设计,钢波纹管涵开始逐渐应用于公路建设中.文章针对钢波纹管涵和钢筋混凝土管涵结构特点,首先从理论上对比了两种管涵结构的强度及变形特性,再采用ABAQUS软件进行三维有限元模拟,选取公路一级汽车荷载的车辆荷载标准值作为车辆荷载,定量分析了两种管涵结构在使用期间的力学特性,包括管涵竖向变形、水平收敛变形及Mises主应力.研究结果表明:(1)钢波纹管涵可极大程度上分散由荷载所产生的应力集中,并且能与土体共同承担荷载;而钢筋混凝土管涵无法很好的分散应力,大部分的荷载也将由涵洞结构直接承担;(2)采用高强度且适应变形能力强的钢波纹管涵代替钢筋混凝土管涵,其适应地基与基础变形的能力更优;(3)通过三维数值模拟,对两种管涵结构的竖向沉降、水平收敛及Mises主应力进行分析,结果表明波纹钢管涵结构的整体性能明显较好.

关键词：管涵、钢波纹管涵、钢筋混凝土管涵、ABAQUS软件、力学特性

所属期刊栏目：55

分类号：U449.83(桥涵工程)

资助基金：国家重点研发计划项目2017YFC080600;“公路隧道波纹钢装配式快速初期支护结构关键技术研究”项目

在线出版日期：2019-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1051-1057