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摘要
目前对大跨混凝土-钢波纹管拱涵的力学特性研究较少。为此，以大跨圆形钢波纹管涵为对比，揭示大跨拱涵与大跨圆涵力学特性差异，采用有限元方法，对两种结构涵顶垂直土压力、内力最大值、最大变形、力学特征变化规律以及EPS板减荷效果进行对比分析。结果表明：两类涵洞结构力学特性分布规律基本相同，最不利点均位于涵侧与涵顶，建议以波纹管最大内力为设计控制指标，但拱涵上方“土拱效应”影响更大，卸荷更优且高填土下优势更明显。两类涵洞结构土压力传递规律相同，即由中心向两侧、由管涵向管周土体传递；波纹管内力传递规律相同，即由波峰向波谷传递，但拱涵部分波峰应力传递至基础，使其涵侧波谷切向应力较小；两类涵洞结构铺设EPS板后垂直土压力、结构最大等效应力均变为非线性变化，前者减荷效果相同，后者拱涵减小更多，且在板厚30 cm后加厚对两者影响不大。因此，大跨拱涵力学性能与EPS板卸荷效果均优于同等跨径的圆涵。
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单位福州大学; 土木工程学院
