边荷载对箱涵结构内力的影响分析
2012-08-07赵永刚钟恒昌吴文东
治淮 2012年11期
赵永刚 钟恒昌 吴文东
(中水淮河规划设计研究有限公司 蚌埠 233001)
1 概况
埋置于土中的箱涵受力体系为“结构—地基”模式,其结构应力受地基土性状、洞身周边填土特性和地基开挖再回填的边荷载等因素影响,严格地讲,应按空间问题分析其应力分布状况,计算极为繁冗,因此在工程实践中,往往近似地简化成平面问题,采用“截板成梁”方法构建成为弹性地基上的整体框架结构进行计算。
弹性地基上的整体框架结构内力分析大致有四类方法:一是反力直线法,假定基底反力为直线分布,此法适用于相对密度小于或等于0.50的砂土地基;二是基础梁法,将结构与地基接触的基础部分简化为弹性地基上的基础梁板进行计算,不考虑上部结构对基础的制约作用;三是有限元法,将上部结构、基础、地基离散为各种形式的单元,建立弹性连续介质地基模型,采用组合有限元法进行分析;四是半解析—子结构法,用有限元法求解上部结构和基础的单元位移,用解析法求出各种地基模型下的沉陷系数,利用位移协调条件和结构平衡条件求得地基反力,进而求解上部结构和基础的内力、位移。
对箱涵边荷载是指计算单元的箱体两侧的箱涵或边孔侧回填土作用于地基上的荷载。边荷载对建筑物结构应力的影响,与地基土质、边荷载强度、作用位置、地基可压缩土层厚度以及边荷载施加程序等因素有关,情况是十分复杂的。在分析结构应力时,应同时考虑地基土质及边荷载施加程序对应力的影响,以此确定边荷载计算百分数,但计算工作量大,因此在工程设计中作一些原则性的考虑。……
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