高填方路堤下钢波纹管涵受力与变形特征离心模型试验

作者：杨晓华; 李嘉璐; 李斌; 张莎莎

来源：公路交通科技, 2020, 37(10): 74-82.

• 道路工程
• 受力变形特征
• 离心模型试验
• 钢波纹管涵
• 高填方

为探明高填方路堤下钢波纹管涵结构的受力性状与变形规律,采用离心模型试验的方法,研究了不同路堤填筑高度、与路堤主线夹角及涵管直径对钢波纹管涵轴向、环向受力及变形特征的影响。研究结果表明:在钢波纹管涵涵顶、涵侧及涵底不同测点位置处,波峰(或波谷)的轴向应力与环向应力呈拉、压相反的变化规律,波峰的轴向应力(或环向应力)和波谷的轴向应力(或环向应力)亦呈拉、压相反的变化规律,原型工况下钢波纹管涵的最大拉、压应力分别为59.85 MPa和-59.06 MPa,涵管尚处于弹性受力阶段,满足设计使用要求;钢波纹管涵各测点的轴向、环向应力均随其与路堤主线夹角的增大呈缓慢增大的趋势,夹角从30°增大到90°时,最大拉、压应力分别增长了25.90%和30.57%;涵管直径的变化对钢波纹管涵各测点应力影响非常明显,当涵管直径由3.0 m增大到4.4 m时,最大拉、压应力分别增长了55.05%和63.49%;各测点应力随路堤填筑高度的增加呈线性变化趋势,当路堤填筑高度由14 m增加到16,20 m时,钢波纹管涵各测点最大拉应力分别是原型工况下的1.21倍、1.40倍,最大压应力分别是原型工况下的1.08倍、1.23倍;当路堤填筑高度为26 m时,钢波纹管涵的拉、压应力与应变最大值分别为251.89,-302.65 MPa和1 199.49με,-1 441.17με,涵管进入屈服状态。

• 单位
  长安大学; 公路学院