随着我国公路交通事业的快速发展,横穿高速公路的埋地管涵数量日益增多,新的管涵结构形式也不断涌现,预制装配式埋地管涵就是其中具有代表性的一种。由于其具有受力合理、标准化设计、工厂化预制、装配式拼装、施工便捷、经济效益明显等优点,预制装配式埋地管涵结构形式必将得到广泛应用和推广。国内对预制装配式埋地管涵的研究和应用起步较晚,目前还没有针对装配式管涵设计施工相对成熟的分析方法和设计理论,本书提出埋地管涵-土相互作用理论及管涵结构横纵向受力特性,相信对类似工程具有较强的借鉴价值。
本书首先开展大比例原比尺的埋地管涵-土物理模型试验,基于试验现象和数据修正马斯顿理论,提出了浅埋式埋地管涵的土压力计算方法和计算公式。采用数值分析方法研究了管涵土压力各因素对其的影响规律。其次针对模型试验的管涵结构内力采用不同方法进行计算分析,对交通荷载下的管涵受力特性进行研究。作为管涵纵向受力分析的基础,阐述多层结构软土模型以及土体各向异性和结构性在模型中的数值实现。基于Pasternak地基模型,建立了考虑地基差异沉降的埋地管涵纵向力学理论模型。最后将研究成果综合应用于六(安)武(汉)高速公路的埋地管涵结构设计。
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