李祝龙，曹 彪，梁养辉，姜 涛，郭力源

(1. 重庆交通大学 土木工程学院， 重庆400074；2. 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 西安中交环境工程有限公司， 陕西 西安 710075)

管拱型钢波纹管涵洞有限元计算分析

李祝龙1,2，曹 彪1，梁养辉2，姜 涛1，郭力源2

(1. 重庆交通大学 土木工程学院， 重庆400074；2. 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 西安中交环境工程有限公司， 陕西 西安 710075)

为拓展钢波纹管的应用型式，运用大型有限元分析软件建立合理的力学有限元模型，对管拱型钢波纹管涵洞的受力变形进行了计算分析。运用有限元法分析得出管拱型钢波纹管涵洞土体受力变形规律。在建立的有限元模型中，通过施加公路-Ⅰ级荷载分析得出，填土高度对不同的拱顶角度的管拱型钢波纹管的周向等效应力、最大等效应力、横向位移、竖向位移的变化规律，确定了最优管型。对管拱型钢波纹管涵洞在公路工程中的发展、运用具有重要现实指导意义。

道路工程；管拱型钢波纹管涵洞；有限元；拱顶角度；填土高度

0 引 言

将钢板卷曲成波纹一直被熟知，这能够增强其刚度和强度。第一轧钢厂建于英国1784年，波纹钢板已经被生产出来。钢波纹管运输方便，该结构涵洞施工简单、工期短、在修筑过程中对地基扰动小、对基础要求较低、适应地基变形性能好等诸多优点。轴向波纹存在能更好地分散荷载的集中应力，使其具有良好的抗拉、抗剪和抗疲劳能力，更好的发挥钢结构的优势。尤其适用于边远地区或多年冻土、软土、膨胀土和湿陷性黄土等特殊地基区域的道路涵洞工程。……