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公路棚洞结构与边坡相互作用机理模拟研究
| 论文题名： | 公路棚洞结构与边坡相互作用机理模拟研究 |
| 关键词： | 公路建设;棚洞结构;棚洞边坡;边坡支挡结构 |
| 摘要： | 随着我国公路建设的发展,城市公路基本上能满足人们的通行出行,公路建设逐渐走进山区,我国是一个多山地的国家,山区公路隧道开始出现并逐渐向着更长、更大的方向发展,在山区公路隧道蓬勃发展的过程中,减少深挖高填、保护公路景观和生态维护也成了更高的指导方针。 棚洞的出现在山区公路环境与防灾减灾方面具有重要的作用。在山区公路路线走廊困难地段、沿河岸沟谷地、路线傍山布置地段,构造物应顺应地势,提倡设置棚洞、半隧道结构,达到保护边坡和自然环境的目的。棚洞结构将傍山边坡的锚喷支护与棚洞结构有机的结合起来,形成完整的受力体系与环保型边坡支挡结构。 以渝湘高速公路重庆段洪(洪安)酉(酉阳)路6＃棚洞作为依托,对高速公路环保型建设技术开展专题研究工作。通过对不同边坡、坡率和回填体的分类分组,对比分析棚洞结构的内力变化规律。从而研究棚洞结构、回填体及边坡之间的相互作用机理。 本论文的主要研究内容主要分为如下几个方面: ①总结归纳国内外近些年的棚洞结构发展现状,分析对比了沿河傍山路段路堑方案、明洞方案和棚洞方案的经济性和可行性。充分展现了棚洞结构不仅能节省填挖工程量,更能很自然的融入环境并与之结合为一体。 ②以半拱斜柱式棚洞为例,通过对边坡和回填体的不同分组分类,建立棚洞结构物理力学模型。利用Midas/GTS有限元软件分析,比较不同工况下棚洞结构的受力特点。对设计和施工提出更合理的支护回填组合。 ③针对依托工程对棚洞结构进行室内模型试验,通过回填体和边坡的不同,分组进行对比试验,分析对棚洞结构的受力影响。得出在不同围岩情况下,建议最合适的刷坡坡率和回填体组合。更好的指导设计和施工。 研究表明:在相同边坡条件下,土石回填相对于片石回填,棚洞结构的内力更大;相对与岩质边坡,土质边坡情况下棚洞结构受回填体材料的影响更大。在相同边坡坡率下,在边坡稳定的前提下,土质边坡相对于岩质边坡,棚洞结构内力值更大 棚洞结构受力最大的部位集中在棚洞斜柱结构上,对于整个棚洞结构而言,斜柱内力是主要受力部位,其次是曲墙平板位置,最后是托梁位置;对于曲墙平板结构,斜柱断面上的结构内力较跨中断面的结构内力值更大;斜柱结构一般承受外推弯矩,斜柱顶端应力较大,而底端应力相对较小,斜柱底端地基梁和桩基础的约束力对斜柱底端的内力影响较大;斜柱顶端托梁受力较小 |
| 作者： | 郝坤 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄伦海;胡学兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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