整体式悬挑结构与岩土共同作用研究
2011-08-16刘晨光周志祥毛久群
重庆交通大学学报(自然科学版) 2011年6期
刘晨光,周志祥,毛久群
(重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074)
20世纪90年代末期至今,我国高速道路的建设逐渐进入山区后,仍然侧重于道路的功能因素(安全、迅速),沿用传统的以填挖方为主,节约工程造价的设计思想,依然不重视环境因素。因此道路的技术标准要求越高,对自然人文景观、生态环境的破坏越严重,给子孙后代留下无穷的隐患。针对这种现状,周志祥[1]、游涛,等[2]提出了一种不破坏生态环境、挖填方小、造价低、施工简单,适用于不同地形地质条件下、又允许在施工的时候车辆正常通的道路拓宽结构——整体式悬挑结构(图1、图2)。该结构已成功地应用于西藏昌都类昌路改建工程中(图3)。
从图1、图2可以看出,整体式悬挑结构是由立柱、墙体、挑梁、搭板、纵梁及锚杆联结一体共同作用的整体框架结构形式[3-4],具有整体受力、协调变形的特点。该结构作为一种道路拓宽技术,是修建在原有山体上,立柱和墙体内侧岩土将对结构的受力产生影响,为了保证设计的合理性,需要对结构与岩土的共同作用进行研究。

图1 典型立面Fig.1 Typical elevation

图2 典型断面Fig.2 Typical sectional view

图3 工程运用Fig.3 Engineering application
1 有限元分析
为了清楚认识结构与岩土在荷载下的性能[5],建立该结构的有限元模型进行研究。
1.1 建立有限元模型
借助计算机利用数值方法求解,利用大型通用软件ANSYS10.0对文中结构进行结构静力分析[6]。采用Solid45单元模拟主体结构与土体,材料按照各自特性,主体结构弹性模量取3×104MPa,泊松比取0.25;土体弹性模量取 20 MPa,泊松比取 0.3。……
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