沟埋式涵洞论文-张昂

沟埋式涵洞论文-张昂

导读:本文包含了沟埋式涵洞论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:涵洞,ANSYS,有限元,土压力

沟埋式涵洞论文文献综述

张昂[1](2014)在《沟埋式涵洞的土拱效应及土压力研究》一文中研究指出涵洞广泛的使用于铁路、公路、水利、能源、市政和冶金等部门,它更是铁路工程与公路工程的重要组成部分。研究涵洞土压力变化规律对涵洞的施工建设有着重要的价值和意义。目前我国关于涵洞土压力的研究并不完善,不同方法所计算的数值差别很大,于是导致施工中建筑材料的浪费,甚至有可能因不合理引发工程事故,严重的影响到我国涵洞的施工建设。随着我国经济的快速发展,涵洞的建设在工程施工中出现的越来越频繁,确定涵洞土压力的研究迫在眉睫。本文利用ANSYS有限元软件,对沟埋式箱涵的土压力以及填土内部土拱效应进行模拟研究,分析了填土土拱效应与土压力在不同条件下的变化规律,并且利用文献中的模拟试验所得结果与ANSYS模拟分析的数值对比分析。本文主要研究成果如下:1.沟埋式箱涵(沟槽宽度为五倍的涵洞宽度)的垂直土压力的最小值在涵顶的中心位置,随着远离涵顶中心,其垂直土压力值逐渐增大,直至距涵洞的中轴线0.45D的位置时垂直土压力达到最大值。侧向土压力的最大值在距离涵顶0.2D的位置附近,侧向土压力系数随着填土高度的增加而减小。2.在不考虑涵洞对土体的作用时,土体内部小主应力拱的形状为一条悬链线,通过摩尔应力圆,分析土拱任意微分单元受力,根据其边界条件得到沟埋式方涵在不考虑涵洞作用时小主应力拱的曲线方程,当摩擦角和摩擦系数增大,小主应力拱的曲率逐渐越小。根据小主应力拱曲线,进一步求出侧土压力系数,土体竖向平均应力和水平侧土压力。3.以等沉面和涵项平面为界限,将土拱的分布划分为叁个区域。在区域Ⅰ内,随着沟槽宽度的增大,土拱曲率逐渐减小;随着内摩擦角的增大,土拱曲率逐渐减小;随着沟槽与土体的摩擦系数的增大,土拱曲率逐渐减小;随着粘聚力的增大,土拱曲率逐渐增大。在区域Ⅱ内,随着沟槽宽度的增大,土拱曲率逐渐减小;随着内摩擦角的增大,土拱曲率逐渐减小;随着沟槽与土体的摩擦系数的增大,土拱曲率逐渐减小;随着粘聚力的增大,土拱曲率逐渐增大。在区域Ⅲ内,随着沟槽宽度的不断增加,内土柱内部的土拱效应明显增强,土拱的曲率逐渐增大,在内土柱两侧的土体中,土拱的曲率随着沟槽的宽度增加而不断的减小;随着土体的内摩擦角增大,内土柱内部的土拱曲率逐渐增大,而在内土柱两侧的土体内,土拱曲率随着内摩擦角增大而减小;随着沟槽与土体的摩擦系数增大,内土柱内部的土拱的曲率并无明显变化,而内土柱外侧土体内的土拱曲率随着摩擦系数的增大而减小;随着粘聚力的增大,内土柱内部土拱的曲率和内土柱外侧土体内部的土拱曲率皆逐渐增大。4.涵洞项板受压产生形变,由挠度引起内土柱内部出现土拱效应。随着涵洞顶板厚度的增大,涵顶土体内的土拱曲率逐渐减小。(本文来源于《太原理工大学》期刊2014-05-01)

陈保国,郑俊杰,鲁燕儿[2](2009)在《非对称沟埋式涵洞涵-土作用机理(英文)》一文中研究指出现行公路桥涵设计通用规范中的线性土压力理论不能准确反映非对称沟埋式涵洞结构的实际受力特性.结合现场试验和数值模拟研究了沟谷非对称设涵时,涵-土体系的受力状态和变形特性以及涵顶填土内部的土拱效应.讨论了偏载效应对涵-土体系受力和变形的影响.研究结果表明,涵顶填土达到一定高度后填土内部产生土拱效应,该土拱效应能够缓解涵顶的应力集中,但其具有不稳定性.现场试验和数值模拟得到的涵顶土压力均大于现行公路桥涵设计通用规范的计算结果,而且偏载效应对涵-土体系的受力状态和变形特性的影响也不容忽视.(本文来源于《Journal of Southeast University(English Edition)》期刊2009年01期)

郑俊杰,陈保国,张世飙[3](2008)在《沟埋式涵洞非线性土压力试验研究与数值模拟》一文中研究指出现行公路桥涵设计通用规范中线性土压力理论未能准确反映沟埋式涵洞涵顶垂直土压力变化规律,土压力计算结果与实际情况存在差异,导致涵洞在施工或使用过程中出现不同程度的病害。结合现场试验和数值模拟研究了沟埋式涵洞垂直土压力的变化规律,以及涵顶填土内部的土拱效应,分析了涵顶平面土压力及不均匀沉降的分布规律。研究结果表明,并非所有沟埋式涵洞涵顶垂直土压力都小于按线性土压力理论计算结果,它与填土高度、沟谷宽度、沟谷坡角、涵洞几何尺寸、填料性质及地基刚度等因素有关,涵顶垂直土压力随各影响因素呈非线性变化。填土达到一定高度后,涵顶填土内部产生土拱效应,该效应能够缓解涵顶应力集中现象,但其具有不稳定性。沟埋式涵洞的设计与施工应综合考虑各因素对涵洞受力状态的影响。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2008年12期)

郝国红[4](2008)在《沟埋式涵洞垂直土压力的试验和有限元模拟分析》一文中研究指出随着经济的高速发展,涵洞广泛应用于水利、公路、铁路等工程,占用工程投资相对较多,且工程量大,其安全运行的重要性日益突出。有文献表明,由于缺乏合理的垂直土压力计算理论,涵洞在运营中常出现各种病害。尤其是沟埋式涵洞,虽然计算公式很多,但都存在一定的局限性;现有理论对软基涵洞的研究也比较少,甚至有些工程在软土地基上修筑涵洞时用桩基础处理,导致涵洞更容易出现裂缝甚至破坏。本文以室内模型试验为基础,结合有限元数值模拟,对上埋式和沟埋式涵洞土压力的计算进行了系统、深入的研究。本论文所作的研究工作和得出的主要成果如下:(1)本文以刚性地基、砂性填土条件下刚性涵洞为研究对象,进行了一系列的室内模型试验。一方面通过观测埋设于土体中的标志在分层填筑的砂性土自重作用下的沉降位移,得到了不同填土高度下矩形断面和梯形断面中填土的沉降位移等值线图;另一方面通过电测埋设于涵洞附近的压力盒的变形间接获得方形涵洞洞顶垂直土压力系数K_s与沟槽底宽B和开挖坡度m的关系。通过分析比较,矩形沟槽涵洞B/D=1时,涵洞土压力系数随填土高度的增加而单调减小,B/D≥2时,土压力系数随填土高度先增后减,填土高度相同时,土压力系数随槽宽的增加而增大;梯形沟槽涵洞垂直土压力系数随填土高度的增加先增后减,填土高度相同时,土压力系数随沟坡的变缓而变大。(2)利用大型通用有限元分析程序ANSYS,选用试验参数,对室内模型试验进行模拟,得到洞顶垂直土压力系数及填土位移场,与试验结果对比,验证了采用该程序模拟涵洞土压力的可靠性。另外,本文还利用ANSYS模拟了矩形断面沟埋式涵洞填土的应力场,结果表明:洞顶垂直土压力呈中间小、两边大的分布,洞顶平面两侧土体呈中间大、两边小的土压力分布,涵洞的存在对土压力场的影响高度随着开槽宽度的增大而增大。(3)在模拟刚性地基、刚性涵洞的基础上将模拟范围进行拓展,通过增加地基单元系统全面地分析了软基涵洞的受力性状,得到了不同边界条件下洞顶垂直土压力系数K_s与地基填土弹模比E_d/E_t之间的关系。结果表明涵洞的垂直土压力与地基刚度有关系:矩形沟槽B/D=1时,在整个填土高度范围内,地基弹性模量越小,洞顶土压力系数越大;B/D≥1.5时,填土高度较小时,地基弹性模量越小,洞顶垂直土压力系数越小,填土高度达到一定值时,地基弹性模量越小,洞顶垂直土压力系数越大;上埋式涵洞在整个填土高度范围内,地基弹性模量越小,洞顶垂直土压力系数越小。本文的研究工作,尤其是使用有限元方法模拟软基涵洞的部分,是对解决地下工程问题的一次尝试,对涵洞工程的地基加固、管道截面优化和减荷措施研究具有重要的意义,但是还需要实践的检验。(本文来源于《太原理工大学》期刊2008-05-01)

郝国红,李永刚[5](2008)在《沟埋式涵洞垂直土压力的数值模拟》一文中研究指出利用大型有限元软件ANSYS,对刚性矩形沟埋式涵洞进行施工过程模拟,分析涵洞土压力的变化规律,讨论沟槽宽度及地基刚度对洞顶垂直土压力的影响。结果表明:方形涵洞顶部具有两边大、中间小的土压力分布;在刚性地基条件下,沟槽宽度较小时,洞顶土压力系数单调减小,沟槽宽度较大时,洞顶土压力系数呈先增后减的趋势;地基弹性模量增大时,涵洞顶部的土压力增大。(本文来源于《山西水利科技》期刊2008年01期)

边俊梅,苗强[6](2007)在《沟埋式涵洞垂直土压力计算方法的探讨》一文中研究指出应用直线滑移面模型,对叁种情况下涵洞垂直土压力的计算方法进行了分析介绍,并对计算结果进行了分析,提出了土体加在涵洞上的土压力规律,为涵洞的结构设计提供了理论依据。(本文来源于《山西建筑》期刊2007年11期)

付俊英[7](2006)在《沟埋式涵洞垂直土压力计算的探讨》一文中研究指出通过对矩形断面沟埋式涵洞垂直土压力的分析,提出了1种新的计算模型,推导出沟埋式涵洞垂直土压力的计算公式。该公式反映了沟槽宽度和涵洞两侧填土对涵洞土压力的影响。(本文来源于《电力学报》期刊2006年01期)

苗强,孙建生,李永刚[8](2006)在《沟埋式涵洞竖向土压力计算公式探讨》一文中研究指出沟埋式涵洞洞顶土压力的计算对涵洞的设计有很大的影响,但目前沟埋式涵洞的计算方法尚不成熟,本文用理论研究的方法,建立了新的滑裂面计算模型,推导出了土压力计算公式,可供工程设计计算参考。(本文来源于《山西水利》期刊2006年01期)

王长运,李庆东[9](2005)在《对沟埋式涵洞垂直土压力计算探讨》一文中研究指出通过对矩形断面沟埋式涵洞垂直土压力的分析,提出了较为合理的力学模型,采用土体极限平衡理论,推导出更为实用的计算公式,并且保证了与上埋式涵洞垂直土压力计算公式的一致性。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2005年08期)

王长运,李永刚[10](2005)在《矩形断面沟埋式涵洞垂直土压力的分析》一文中研究指出通过对矩形断面沟埋式涵洞垂直土压力的分析,提出了一种新的计算模型,采用土体极限平衡理论,推导沟埋式涵洞垂直土压力的计算公式,该公式具有与上埋式涵洞土压力计算公式的形式,而且反映了沟槽宽度和胸腔宽度等对涵洞土压力的影响。(本文来源于《太原理工大学学报》期刊2005年01期)

沟埋式涵洞论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

现行公路桥涵设计通用规范中的线性土压力理论不能准确反映非对称沟埋式涵洞结构的实际受力特性.结合现场试验和数值模拟研究了沟谷非对称设涵时,涵-土体系的受力状态和变形特性以及涵顶填土内部的土拱效应.讨论了偏载效应对涵-土体系受力和变形的影响.研究结果表明,涵顶填土达到一定高度后填土内部产生土拱效应,该土拱效应能够缓解涵顶的应力集中,但其具有不稳定性.现场试验和数值模拟得到的涵顶土压力均大于现行公路桥涵设计通用规范的计算结果,而且偏载效应对涵-土体系的受力状态和变形特性的影响也不容忽视.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

沟埋式涵洞论文参考文献

[1].张昂.沟埋式涵洞的土拱效应及土压力研究[D].太原理工大学.2014

[2].陈保国,郑俊杰,鲁燕儿.非对称沟埋式涵洞涵-土作用机理(英文)[J].JournalofSoutheastUniversity(EnglishEdition).2009

[3].郑俊杰,陈保国,张世飙.沟埋式涵洞非线性土压力试验研究与数值模拟[J].岩土工程学报.2008

[4].郝国红.沟埋式涵洞垂直土压力的试验和有限元模拟分析[D].太原理工大学.2008

[5].郝国红,李永刚.沟埋式涵洞垂直土压力的数值模拟[J].山西水利科技.2008

[6].边俊梅,苗强.沟埋式涵洞垂直土压力计算方法的探讨[J].山西建筑.2007

[7].付俊英.沟埋式涵洞垂直土压力计算的探讨[J].电力学报.2006

[8].苗强,孙建生,李永刚.沟埋式涵洞竖向土压力计算公式探讨[J].山西水利.2006

[9].王长运,李庆东.对沟埋式涵洞垂直土压力计算探讨[J].中国农村水利水电.2005

[10].王长运,李永刚.矩形断面沟埋式涵洞垂直土压力的分析[J].太原理工大学学报.2005

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