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摘要
当前考虑铁路荷载特征的波纹钢管涵力学性能试验成果匮乏，为支撑波纹钢管涵在铁路工程中的应用，研究掌握铁路波纹钢管涵的力学性能。试验模拟铁路管涵结构构造，聚焦铁路活载作用响应，开展铁路薄覆土波纹钢管涵静力加载试验。研究结果表明：涵顶覆土0.6m砂+0.3m碎石及0.3m砂+0.3m碎石时均未出现涵-土脱离，试验覆土厚度能够满足波纹钢管涵发挥土-结构相互作用；但试验中管涵出现局部环拉-弯受力状态。随着覆土高度增加，恒载+活载作用下的管涵应力先减小后增大，本文工况拐点约在填土高度2～3m；即从管涵受力角度，存在一个最优覆土厚度。随着荷载远离涵顶，管涵最大环向应力位置随之由涵顶向荷载侧45°偏移；当堆载位置在远离涵顶0.3m位置时，管涵环向应力最大，设计时应考虑荷载偏心工况。随着涵周中砂密实度（弹模）增加，管涵环向应力最大值略有减小，管涵挠度明显减小；其原因应为涵周中砂局部进入屈服状态，故中砂压实度（弹模）对管涵最大应力影响较小，而整体上对管涵挠度响应明显。铁路波纹钢管涵采用公路相关规范的最小覆土厚度时，涵-土不会发生脱离，能够发挥土-结构相互作用；但铁路轨-枕-道床的荷载传递方式易引起管涵出现局部环向拉-弯受力状态，故建议采用更大的覆土厚度。
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单位中国铁道科学研究院集团有限公司
