多年冻土地区涵洞使用状况调查及维修加固方案分析

摘要

涵洞是道路工程中不可缺少的构筑物。涵洞使用状况调查评价及维修加固方案分析是公路养护决策的重要内容。在多年的使用当中,波纹管涵更能适应环境的需要,因此研究波纹管涵的力学性能具有重要的指导意义和应用价值。
　　通过对G214部分路段涵洞的现场调查,以数据分析为依据,分析各调查路段盖板涵和波纹管涵的病害比率,得出了盖板涵和波纹管涵常见病害类型,以及主要病害的多发路段,在新建道路时应注重防冻胀问题。同时对于河水具有侵蚀性以及盐渍土地区,在防止土的冻胀因素时,还应该防治波纹管涵涵身锈蚀问题,提出多年冻土地区修建涵洞时应注意的诸多问题,为以后修补或新建涵洞提供理论依据。
　　根据气温和辐射等资料,考虑土体、混凝土盖板涵和波纹管涵的热传导、热容和潜热等因素,运用ABAQUS有限元程序模拟多年冻土地区混凝土盖板涵和钢波纹管涵的温度场,阐述了波纹管涵和盖板涵涵底地基的平均低温和天然地基的平均地温,以及两种涵洞冻土上限的变化,指出了两种涵洞涵底的温度分布规律。
　　运用ABAQUS有限元程序模拟分析了波纹管涵涵洞在锈蚀情况下,锈蚀量以及填土高度等对条件下的波纹管涵的力学特征,通过分析波纹管涵修补以后涵底纵向的应力和位移变化规律,以及分析横断面不同厚度修补条件下冻胀后的应力及位移分布情况,指出波纹管涵合理修补厚度以及纵向设置合适的变形缝。

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第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究概况

1.3涵洞变形理论

1.4 本文研究内容及技术路线

第二章 G214线现场调查数据分析

2.1 冻土段旧路病害调查结果

2.2 G214沿线涵洞的病害类型和特征

2.3涵洞病害机理分析

2.4防治病害措施

2.5本章小结

第三章 多年冻土地区涵洞温度场数值模拟

3.1 概述

3.2温度场本构方程

3.3涵洞温度场数值计算

3.4波纹管涵温度场数值计算结果分析

3.5混凝土盖板涵温度场数值计算结果分析

3.6本章小结

第四章 涵洞维修加固方案力学分析

4.1概述

4.2本构模型方程

4.3涵洞有限元模型的建立

4.4波纹管涵维修加固方案力学分析

4.5本章小结

第五章 结论与展望

5.1本文主要结论

5.2未来研究工作展望

参考文献

致谢