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考虑土-结相互作用的覆土波纹钢板圆管涵的力学性能分析
| 论文题名： | 考虑土-结相互作用的覆土波纹钢板圆管涵的力学性能分析 |
| 关键词： | 土与结构相互作用;覆土;波纹钢板;圆管涵;土体的变形;有限元分析;计算方法;相互作用分析;土压力;有限元计算;土的非线性;约束作用;影响因素;性能分析;协调关系;线性特性;系统分析;土拱效应;热点问题;区分标准 |
| 摘要： | 覆土波纹钢圆管涵由于受到土体有利的约束作用，从而提高了承载力，在国外已被广泛地应用于公路工程。而我国对这种管涵的设计主要参考国外规范，因此对该类型结构进行受力性能分析的研究具有重要意义。 本文针对我国覆土波纹钢桥涵研究中关注的热点问题－土与结构相互作用展开了研究。在有限元分析中，为全面考虑土体的非线性特性，引入了接触单元，建立了考虑土－结相互作用的有限元分析模型，由此充分研究了土体的泊松比、土体的弹性模量、土体的内摩擦角、土体的压实度、波纹钢板的截面性质及圆管涵的直径大小等各种因素对土－结相互作用的影响。 首先，在系统分析土与结构相互作用的基础上，分别从土拱效应、土的非线性和土压力的计算方法展开了研究，提出了考虑土-结相互作用的土压力计算方法并进行了验证；然后，基于土－结相互作用分析的基础上，综合考虑多种影响土与波纹钢板结构相互作用的因素，提出覆土波纹钢板圆管涵的刚柔性定量区分标准并进行了验证；最后，在前人研究的基础上，运用弹性力学与结构力学相结合的方法，根据波纹钢板圆管涵与土体的变形协调关系推算出了结构的内力计算公式；基于有限元中对土－结相互作用的各种影响因素的分析，进一步提出了考虑土-结相互作用的内力算公式，并通过有限元计算结果进行了对比验证。 |
| 作者： | 冯丽 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 刘保东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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