黄土区大型立交箱涵逆作法的力学响应测试与分析

摘要

朝阳门外立交箱涵是黄土地区首次采用逆作法施工的箱涵工程。在逆作施工过程中整个箱涵变形的稳定性、逆作方案的可行性是每一个设计和施工人员必须面对的首要问题。本文首先针对现有通用商业软件在模拟逆作法施工时功能不足的限制，研编了可以考虑修正剑桥模型的三维弹塑性有限元程序，该程序能较好的反映工程场地的土性和受力，模拟逆作过程；其次，利用研编的程序，对大型箱涵进行了仿真分析，研究了箱涵在逆作过程中周边土压力，顶板，板桩，桩间墙和底板随施工步序进展的系统响应规律，以及箱涵建成后，在实际车辆荷载下箱涵结构的应力分布规律。最后，通过对箱涵逆作过程的适时监测和分析，进一步得到了箱涵随施工进展，周围土压力，底板，桩间墙的实测力学响应规律。仿真分析结果与实测结果的综合既验证了本文所研编三维有限元分析程序和计算结果的正确性，又进一步验证了实测结果的可靠性。且同时弥补了实测结果的不足。箱涵测试和仿真的响应规律和数据已为现行逆作方案的评价和优化，为黄土地区逆作法大型立交箱涵设计提供了必要的理论和实测数据。