钢波纹管涵洞受力和变形特性离心模型试验研究-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Centrifugal modeling test study on Force and Deformation Characteristics of Corrugated Steel Pipe Culverts A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Li bin Supervisor：Prof. Yang Xiaohua Chang’an University, Xi’an, China 万 万万数据 论文独创性声明 本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体 ，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名:才斌 严/午年 6 月 6 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览 、借阅 以及申请专利等权 利 。本人离校后发表或使用学位 论文或与该 论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 (必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定〉 论文作者签名:布城 导 师 签名: 和饼 7AJ1半年 d月 6 日 2伊 4 年 6 月6 日 万方数据 万方数据 摘 要 随着我国公路交通事业的快速发展,横穿高速公路的涵洞数量日益增多,各式各样的 涵洞结构型式也不断涌现，在众多涵洞结构形式中，近年来在涵洞工程中迅速得到发展 和广泛应用的钢波纹管涵洞由于其自身的柔性、高强度、优良的适应地基与基础变形的 能力且具有自重轻、运输方便、施工简单且施工工期短、造价低、对地基扰动小等优点 正日益受到工程研究人员的广泛关注。但国内对其在工程中的受力与变形特性的研究相 对起步较晚，在行业内还未形成系统成熟的理论，在此背景之下，本文依托山西龙城高 速公路在晋中市榆次区为高填方路基汛期排水而设的钢波纹管涵洞工程，对钢波纹管涵 洞进行了室内试验研究,鉴于离心模型试验相对其他模型试验较能真实反映原型的应力 状态，将钢波纹管模型置于离心应力场中，利用传感器测量其在不同工况下的应力应变， 并结合有限元分析软件 ANSYS 对涵管模型进行数值模拟，得出在不同试验工况下其应 力应变的变化规律，结果表明: 钢波纹管涵洞的管顶、管侧沿着波形(断面)方向呈现出不同的应力应变变化趋势, 波峰和波谷处以及内侧和外侧、切向和轴向的应力应变呈现出管顶与管侧相反的拉压变 化规律，另外，钢波纹管的受力在涵管与路基主线夹角、填土高度，涵管直径变化时呈 现出不同的变化规律，最终经分析确定其最佳施工方案，将理论研究成果综合应用到所 依托工程中，对钢波纹管施工技术的应用和推广起到一定的理论和实践指导作用。 关键词：钢波纹管涵；离心模型试验；ANSYS；应力应变规律；夹角；填土高度； 涵管直径 i ABSTRACT As the rapid development of China’s highways, the number of the new culverts across the highway is growing in the numerous forms of culverts, Of the culvert engineers in recent years，the steel corrugated pipe culvert is developing rapidly and is being widely used and it’s increasingly being attached much attention by the engineering researchers because of its flexibility，high strength，good ability to adapt to the deformation of foundation, light weight, convenience in transportation, simple process and short periods of construction, lower cost, small disturbance with the foundation, etc. However, the domestic study about its stress and deformation characteristics in the engineer starts later, and no s