双侧沉管在水网地段应力分析及数值模拟

摘要

为了研究水网地段管道在双侧沉管过程中受力变形的特性,基于有限元软件建立了管道沉沟模型,对不同深度的沉管过程进行力学模拟;同时根据管道下沟过程的受力变形特点,将模型简化成超静定梁,最终推导出不同深度管道最大应力公式.研究结果表明,在下沟过程中,管道上会出现2个应力峰值,当管道的自由端与沟底接触的瞬间管道的应力最大,管道最大应力位于沟上支点附近管道底部的内壁;管道截面上的应力呈8字形分布,截面顶端和底端出现应力峰值,且底端应力大于顶端;管道下沟可以简化超静定梁模型,应力大小与沉沟深度、管道规格密切相关,也与土壤刚度有关,忽略土壤刚度计算出的最大应力值比模拟结果偏小.