沟谷地形高填方涵洞竖向土压力数值模拟与计算方法研究
2021-09-23程振威,李又云,李松,张丙文,曹世江
大连理工大学学报 2021年5期
关键词:效应
程 振 威,李 又 云,李 松,张 丙 文,曹 世 江
(1.中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550081;2.贵州省建筑信息模型(BIM)工程技术研究中心,贵州 贵阳 550081;3.长安大学 公路学院,陕西 西安 710064)
0 引 言
受地形、填料性质、涵洞结构尺寸等多种因素的影响,沟谷地形高填方涵洞所受竖向土压力已不再等于上方土重,其受力分析较为复杂.
Marston[1]提出采用散体极限平衡理论来计算填埋式涵管土压力,该理论适用于无黏性土,当填土存在黏聚力时,黏聚力的大小也会对涵管土压力的大小产生影响[2].顾安全[3]通过多组模型试验,研究了不同情况下涵洞土压力与覆土高度之间的关系,并通过弹性理论得出涵管土压力的计算方法.Vaslestad等[4]通过现场测试得出:沟谷地形能够使得涵洞所受土荷载降低.杨锡武等[5-6]通过统计分析大量试验数据,得出涵洞受力的计算公式.文献[7-9]给出了适用于矩形沟槽内设涵时的土压力计算方法.McGuigan等[10]通过模型试验与有限元模拟得出:沟谷地形高填方涵洞土压力集中系数为0.28.文献[11-12]推导出了梯形沟埋涵洞土压力计算公式.马强等[13]通过数值模拟得出:沟谷地形中对涵洞土压力影响最明显的两种因素为沟底宽度与涵洞两侧边坡坡角.冯忠居等[14]通过室内模型试验得出:沟底宽度越大,涵洞垂直土压力集中系数越大;涵洞两侧边坡坡角越大,涵洞垂直土压力集中系数越小.郝宇萌等[15]通过数值模拟研究了各种因素对涵洞土压力的影响.
上述文献对涵洞土压力进行了较为广泛的研究,也取得了丰硕的成果;……
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