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柔性波紋涵管的受力特征

文章出處:http://m.jiadianrc.cn責任編輯:華潔機械人氣:3221發表時間:2014-02-10 16:21:38
 

  1.涵洞剛度
  ①埋地柔性管
  柔性波紋涵管分析和設計中意的三項參數:荷載、土勁性、管勁性。
  土勁性通常以E~(土模量)表示。它是土性質如如土密度、土類型及含水量等的函數。經驗證明,土密度是影響土勁性的重要參數。
 ?、诤磩偠?br />  《公路橋涵設計手冊——涵洞》根據涵洞的受力和變形情況,可劃分為柔性管和剛性管。
  2.埋地管的受力
  施壓在埋地管上的荷載取決于管機構及周圍土的勁性。這導致結構物收到土壓力,產生撓曲又決定土壓力。
  剛性管(混泥土或陶試管)通常假設管主要承受土和車輛垂直壓力;水平方向壓力可以認為不存在或可忽略不計。對柔性管,當垂直荷載造成管撓曲時,它反過來形成水平支撐土壓力。
  一般。Marston荷載理論可用于分析埋地剛性管的受力。
  Marston假設
 ?、僭跍喜蹆葹橐焕庵馏w;
  ②回填土和管的沉降,在槽幫上產生剪切力或磨擦力;
 ?、垧ぞ哿珊雎圆挥?,研究得出剛性埋地管的受力公式。
  垂直壓力N有多少施壓在管上,要依據相關的管和土的壓縮性(勁度)而定。對高剛性管(陶土、混泥土、厚壁鑄鐵和其他)側幫回填土想對于管有很大壓縮性時,管將在承擔全部荷載N。對榮幸管,施壓荷載實際上將小于N,因為柔性管的剛性小于側幫回填土。
  3.柔性涵管上的受力
  涵洞除承受填土自重外,還承受經路堤傳遞下來的車輛荷重;當路堤涵頂填土高度在0.5m以上時,填土減弱了車輛荷載對涵洞的動力影響,故《公路橋涵設計手冊——涵洞》中不計沖擊力。
  涵洞上的荷載還與涵洞施工方法(填土法、開槽法、頂推法等)有關,在計算中予以考慮。高填土路堤增建涵洞時,可采用頂推法施工。新建和改建路基施工中,常采用填土法、開槽法修建涵洞。
  采用頂推法修建涵洞時,由于土拱作用而只須考慮土拱范圍內的土對涵洞結構產生的壓力。采用填土法修建涵洞時,涵洞安裝后,分層修筑路基,涵洞上的垂直壓力和水平推力逐漸增加,涵洞的實際壓力與填土沉降、地基變形以及涵管本身的變形有關。
  4.柔性管的變形
  對于柔性管,豎向撓度是安裝設計控制的關鍵。
 ?、賁pangler的衣阿華公式
  ②撓曲延遲及蠕變
  ③Watkins的土應變理論
  5.管的破壞方式
  ①性能
  對于地埋管同多數結構物一樣,在設計中??紤]以下性能:管壁破壞(應力)、管壁壓屈、撓曲、曲率反向(超撓曲)、應變界限、剪切荷載、疲勞、成分分離。
 ?、谌嵝怨艿南禂?br />  柔性管的性能通常與撓度相關。系數往往是根據撓度,二不是根據荷載。舉例來說,如果水泥內襯管在3%撓度時出現有害裂縫,設計撓度2%時系數就是1.5.設計工程有責任在設計安裝工程(管道、彎曲、回填等等)時,使計算的設計撓度不超過2%。
  每種產品會顯示不同的性能,通常系數為1.5,或更大一些。對于柔性管,只以撓度作為性能,設計撓度為7.5%系數即為4或更大些。
  ③鋼波紋管
  鋼波紋管的波紋狀管壁可產生較大的慣性矩二獲得較大的勁性。已經有許多簡化的理論用于埋設波紋鋼管的設計。每種理論都,但也有局限性。

 
 

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