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10m大跨径钢波纹板通道力学性能分析
| 论文题名： | 10m大跨径钢波纹板通道力学性能分析 |
| 关键词： | 道路工程;钢波纹板通道;结构设计;抗震性能 |
| 摘要： | 钢波纹板结构因轴向波纹的存在使其具有优良的受力特性，可更大程度地缓解荷载引起的结构应力集中、更好地发挥钢结构的优势，且其施工工期短、造价低，使得钢波纹板结构在我国道路工程中的应用日趋广泛。当前钢波纹板通道的研究以小跨径为主，而在我国目前道路工程中实际应用的钢波纹板通道的跨径愈来愈大。为了使大跨径钢波纹板通道在我国道路工程中更安全、更经济地应用，迫切需要对大跨径钢波纹板通道的力学性能进行研究，为该结构的设计工作和施工提供参考。 本文结合课题依托大跨径钢波纹板通道工程现场测试工况，建立了三维有限元分析模型，分析了该结构的受力特征。主要研究内容包括以下几个方面： 1.依托实体工程，现场采集了施工过程中10m大跨径钢波纹板通道的管壁应变与管周土压力，对现场测试数据进行了系统分析，得到了其变化规律。并将几种常见的计算圆管涵管顶土压力的方法的计算结果和现场实测结果进行了对比，验证了采用有限元数值模拟方法研究大跨径钢波纹板通道力学性能的可行性。 2.基于现场测试分析研究成果，建立三维有限元分析模型对大跨径钢波纹板通道施工过程及其工后进行静力模拟分析，结合实测数据得出结构的薄弱部位以及控制因素；建立了基于Mises屈服准则的最大覆土高度模型，考虑了土体弹性模量和钢波纹板壁厚对结构受力性能的影响，对比实测数据对模型进行了验证和完善，得出了计算10m大跨径钢波纹板通道的最大覆土高度的回归公式，为大跨径钢波纹板通道的结构设计提供参考。 3.运用动力时程分析法对大跨径钢波纹板通道的抗震性能进行了分析研究，得出了了土体刚度和钢波纹板壁厚对结构抗震性能的影响特征，为大跨径钢波纹板通道的抗震设计提供参考。 |
| 作者： | 刘辉民 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 刘百来 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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