埋入式圆形涵管的力学分析及裂缝控制研究

摘要

埋入式圆形涵管的内力取决于涵管与其周围土体的特性以及二者的相互作用.该文在讨论现有设计方法的基础上,运用结构与土共同作用分析方法研究涵管的受力特性,建立了涵管结构与周围土层相互作用的力学模型,利用结构与周围土体变形协调条件推导涵管结构的内力计算公式.该文讨论了涵管结构的特性、周围土体的性质以及结构与土相互作用对涵管结构内力的影响.理论分析表明,随着涵管周围土体的密实度、涵管的柔性的增大,涵管内力减小;同时,从涵管受力和制作工艺以及经济性考虑,涵管的壁厚存在最佳厚度.通过对中国公路、铁路规范以及美国公路规范涵管设计方法的比较分析结合试验结果,该文提出了基于涵管结构与土相互作用的设计方法,建议的涵管内力计算公式,计算结果与试验结果较接近.该文提出了几种减小埋入式涵管竖向土压力的工程措施;并从钢筋混凝土微观结构和外界因素两方面探讨了圆管涵裂缝的原因,提出包括设计、制作和施工的圆管涵综合裂缝控制方法,对圆管涵的设计施工有一定的指导意义.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章圆管涵荷载分析和规范设计方法

2.1圆管涵土压力分析

2.1.1土与结构相互作用对涵管土压力的影响

2.1.2填埋方式对涵管土压力的影响

2.1.3土性压实度对涵管土压力的影响

2.1.4圆管涵基反力与涵管土压力

2.2活载

2.3公路设计荷载

2.4规范中圆管涵内力分析方法

2.4.1公路规范

2.4.2铁路规范

2.4.3美国公路规范

2.5本章小结

第三章基于涵管与土相互作用的内力分析

3.1土层的应力状态

3.2弹性力学基本方程

3.3应力函数和相容方程

3.4力法的解题方法

3.5圆管涵与土相互作用分析

3.6圆管涵内力计算讨论

3.6.1计算实例

3.6.2圆管涵内力影响因素

3.6.3建议内力计算公式

3.7本章小结

第四章圆管涵垂直土压力的减荷措施

第五章圆管涵裂缝分析与控制

5.1圆管涵裂缝分析

5.1.1微观结构因素对混凝土圆管涵裂缝的影响

5.1.2外界因素对混凝土圆管涵裂缝的影响

5.2圆管涵裂缝控制

5.2.1钢筋笼制作

5.2.2圆管涵预制

5.2.3圆管涵制品的养护

5.2.4圆管涵的基础管节处理

5.2.5回填土处理

第六章结论与建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研

致谢