一、填埋式涵洞上覆土压力的有限元分析（论文文献综述）
王福临[1]（2021）在《高速公路高填方拱涵受力变形特性研究》文中提出高填方涵洞常见于山区高速公路中,随着山区公路里程持续提升,高速公路下所修建的高填方涵洞数量也在不断增加。如今普遍使用的公路桥涵设计通用规范中线性土压力理论无法精确地反映涵顶竖向土压力应变规律,其计算结果与涵洞实际受力也不相符,这就导致涵洞在建筑施工、使用过程以及极端地质灾害发生时可能会出现不同程度的病害。此外,涵洞结构与土体共同作用这一机理在设计中容易忽略,导致涵洞病害不断发生。本文通过数值模拟的方法,分别对填筑、地震作用下高填方拱形受力变形与位移的变化规律及其影响因素进行探究,取得以下成果:（1）高填方涵洞产生病害主要是涵洞顶部土层内外土体的沉降差所引起的附加应力导致的,使涵洞顶部受到的压力大于土体自重。伴随着填筑高度的不断增加,填土变形逐渐趋于稳定,涵顶与涵侧的沉降差也在逐渐缩小。当填土达到一定高度时,涵顶下沉量与涵侧下沉量在一定高度下到达相等,即出现等沉面。涵洞顶部竖向土压力随填土高度的增加而增加,同时土压力集中系数也在不断增大,但当涵体顶部填土达到一定高度后,涵洞顶部土压力集中系数逐渐趋于平稳,并呈现出缓慢降低的趋势。（2）根据有限元计算结果,对影响涵洞顶部土压力集中系数五种因素进行探究,研究发现填土内摩擦角及填土泊松比对涵洞顶部土压力集中系数影响相对较大,可采用减小填土内摩擦角或降低填土泊松比的方式分散涵洞顶部受力。通过建立六因素五水平的正交试验,使用极差分析的方法,计算出六种因素对于涵洞顶部土压力集中系数的影响程度顺序为∶填土内摩擦角>沟谷宽度>填土泊松比>填土黏聚力>地基模量>填土弹性模量。（3）在不同填土高度地震作用下的高填方拱涵,涵体及拱圈的受力位移会发生显着变化。由于土体填筑高度的增加,涵顶与基础底面的相对位移呈逐步降低的趋势,其位移动力响应的变化周期也会被拉长,但拱圈各监测点的总位移量却在不断增大。在实际工程中,对地震高发区域沟谷地区拱涵设计时,可适当降低填土高度以防止地震状态下拱圈产生较大位移,提高涵洞的抗倾覆能力。同时,涵体及拱圈各监测点的应力也在逐渐增大,涵洞基础底面两端的有效应力及剪应力增量较为明显,拱圈两端拱脚处的轴力、剪力、弯矩增量显着。（4）在不同峰值加速度地震作用下的高填方拱涵,涵体及拱圈的受力位移会在地震激励作用下逐渐变化。随着峰值加速度的增加,拱圈各监测点内力及拱圈内力峰值逐渐增大,在8级至9级地震烈度下轴力、剪力、弯矩增量明显。同时,拱顶的水平位移及拱顶和基础底面的相对位移,也呈现出不断递增的趋势。因此在对抗震要求较高的拱涵进行设计时,要对拱圈拱脚以及基础两侧底角进行加固,防止地震烈度较高对其造成破坏。
陶庆东[2]（2020）在《高填方土石混合体路堤涵洞土拱效应与减载特性研究》文中提出我国西南山区地形复杂,路堤填料多为土石混合体,在该地区修建高速公路不可避免的会遇到高填方路段。为保证公路顺利通过沟谷不妨碍交通,并迅速排除公路沿线地表水,在高填方路堤下设置的涵洞数量越来越多。目前,有关高填方土石混合体路堤涵洞顶部的土拱效应与路堤—涵洞相互作用机理的研究不够深入,致使高填方土石混合体路堤涵洞出现的病害较多。为完善高填方涵洞土压力计算理论,寻求最优最合理的涵洞减载方案,提高高填方涵洞结构的安全性,减小涵洞工程产生病害的机率,结合室内模型试验、数值模拟与理论推导三种方法,研究了土石混合体填料的力学特性与涵洞结构参数变化对涵顶上方填料内部土拱效应的影响,提出了高填方土石混合体路堤涵洞的土压力计算方法,研究了涵洞顶部垂直土压力的减载方式以及涵-土接触参数与减载区形状对涵洞顶部垂直土压力减载效果的影响,具体的研究工作如下:（1）研究了五种含石量土石混合体的力学特性。通过对现场路基所用的土石混合体填料进行颗粒筛分、击实试验、粗粒土直剪试验,研究了土石混合体的颗粒破碎特性、剪切破坏特性,揭示了土石混合体在标准重型击实试验II-1下的颗粒破碎特性、在粗粒土直剪试验下土石混合体的剪切破坏特性与力学特性变化规律。（2）通过室内土石混合体路堤-涵洞模型试验,研究了涵洞受力特性随填土高度的变化规律。结果表明,随着涵洞顶部填料高度的增加,模型试验与土柱法计算的垂直土压力随之增加,两者的差值也在增加;当涵顶上方填料达到一定高度时,涵顶上方填料内部产生了土拱效应,由于涵顶附加压力的影响,高填方土石混合体路堤涵洞顶部的垂直土压力明显高于柱法计算的垂直土压力。（3）研究了不同结构参数时涵顶上方填料内部土拱效应的变化规律。通过数值模拟方法研究了涵洞顶部填料含石量、填料高度、填料泊松比、盖板涵顶板厚度、地基刚度、涵洞宽度与涵洞高度比值等参数对上埋式盖板涵顶部上方填料内部土拱效应的影响。基于上述参数影响下涵洞顶部垂直土压力的计算结果,建立了土压力设计图表和拟合方程,用于评估同类型盖板涵顶板上的垂直土压力值和弯矩值。（4）提出了能考虑填料含石量与非极限应力状态的涵顶垂直土压力修正方程。通过对数值模拟得到的计算结果进行非线性回归分析,提出能考虑填料含石量与非极限应力状态时的涵顶中心垂直土压力修正方程。修正后的理论模型能更准确的计算出高填方土石混合体路堤-涵洞顶部的垂直土压力集中系数,结果表明,修正后的计算结果与数值模拟结果的差异小于5%。（5）研究了减载条件下涵顶垂直土压力的变化规律,完善了涵顶垂直土压力减载的设计方法。探讨了涵顶铺设可发性聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）板厚度与涵顶EPS板密度变化时,涵顶垂直土压力与涵顶垂直土压力减载率两个变量随填土高度的变化规律,结果表明,涵顶EPS板厚度增加时,涵顶垂直土压力随之减小,涵顶垂直土压力减载率随之增加;涵顶EPS板厚度超过0.6m时,涵顶垂直土压力减小的不明显。通过考虑地基刚度对涵洞减载特性的影响,对现有的涵顶EPS板减荷简明设计方法进行了补充与修正;同时,将“中性点”理论应用到减载条件下涵洞顶部垂直土压力的计算过程中,并对“中性点”理论计算得到的涵顶垂直土压力集中系数与涵底垂直压力的精确性进行了验证。（6）研究了涵-土界面参数与减载区几何形状对涵洞土压力贡献率的影响。讨论了涵洞未减载与减载条件下,接触界面参数、涵洞上方填土高度对盖板涵侧墙与侧填土间竖向摩擦力的影响程度;分析了各工况下侧墙所受竖向摩擦力的方向与竖向摩擦力分布曲线的变化规律;计算了侧填土压实和未压实时竖向摩擦力对底板垂直荷载的贡献率。结果表明,减载条件下,涵洞竖向摩擦力对底板总垂直压力的贡献率大于涵洞未减载的情况。此外,对比了不同减载区几何形状时,涵侧竖向摩擦力、涵顶垂直土压力和涵底垂直土压力减载率的情况,提出了一种最优的减载区几何形状。（7）研究了涵-土界面参数与减载区几何形状对涵洞土压力减载率的影响。基于最优减载区几何形状,分析了侧填土压实与未压实两种情况下,涵顶与涵底垂直荷载减载率随轻质减载材料弹性模量和涵-土接触面上摩擦系数的变化规律。结果表明,涵侧填土在压实条件下,随着轻质减载材料（EPS板）弹性模量的增加,涵顶垂直土压力减载率随之减小;对比涵侧填土未压实的情况,涵侧填土压实情况下的涵顶垂直土压力减载率更大;建立了减载条件下涵顶与涵底垂直荷载减载率的预测方程与垂直土压力集中系数的计算方程。
姚萌萌[3]（2020）在《柔性管涵土-结相互作用影响因素研究》文中进行了进一步梳理相比于传统的圬工和钢筋混凝土管等刚性管涵,钢波纹管和HDPE波纹管等柔性管涵具有造价低、施工快、质量可靠、重量轻、耐久性强、结构受力合理等优势。由于在理论和技术方面存在的不确定性因素较多,目前柔性管涵在国内外的研究和应用还不够系统深入,对不同类型柔性管涵土-结相互作用规律的对比研究还没有开展。本文采用现场试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对不同类型柔性管涵的土-结相互作用特点和受力性能进行研究。主要研究内容和成果如下:（1）从钢波纹管和HDPE波纹管的材料特性出发,结合场地覆土模型试验结果,对比研究了不同类型柔性管涵的受力特点。两种柔性管涵在施工过程中均表现出“先上拱后下挠”的变形规律,荷载作用下柔性管涵趋于环压状态,结构的最不利受力状态可能出现在施工过程中。相比于钢波纹管,HDPE波纹管的柔性更大,柔性较大的管涵更倾向于将荷载扩散到管侧土体。（2）结合柔性管涵的土-结相互作用特点和相关计算理论,分析了影响柔性管涵受力性能的关键因素。土拱效应使柔性管涵周围的土压力重新分布,在管涵上部形成有利土拱的必要条件是管顶上方内土柱的沉降量大于管顶两侧外土柱沉降量,形成负沉降差,当荷载条件相同时,管土相对刚度是影响柔性管涵土压力和变形的主要因素。（3）应用ABAQUS建立了考虑柔性管涵施工过程的有限元模型,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了模型的有效性,通过参数分析研究了管土相对刚度对柔性管涵受力性能的影响规律。柔性管涵的变形、竖向土压力和应力均随回填土压实度的增大而减小,在保证压实度和覆土厚度的前提下,柔性管涵以受环压为主,变形不再成为承载能力的主要制约条件。管径对柔性管的环刚度影响较大,对于管径较大的柔性管,有必要通过增大波高或壁厚等方式提高管的整体刚度。当覆土厚度相同时,不同环刚度柔性管涵的承载能力相差较大,过大或过小的环刚度都可能在结构中产生较大应力。（4）根据柔性管涵的土-结相互作用特点和受力性能规律,从刚度选择和回填施工两方面考虑柔性管涵的优化设计,提出了柔性管涵的刚度选择方法和施工注意事项。
郑跃[4]（2020）在《双层河道涵洞土压力变化规律与影响因素研究》文中进行了进一步梳理在山地城市中,双层河道作为一种较其他河道具有优越性的新型河道,上层明渠具有安全、休闲、亲水的功能,下层箱涵主要用于泄洪排涝,双层河道在山地城市河道治理中脱颖而出。目前,现行理论与规范对双层河道涵洞土压力计算没有相关的研究与规定,故研究双层河道结构在地下水位变化所产生的流固耦合效应作用下土压力的变化规律具有重要的工程应用价值。本文分别对无水工况、静水位工况、水位下降工况、变截面工况、变渗透系数工况进行涵洞土压力特性分析,并将数值模拟结果与规范经验公式结果进行对比。本文依托实际工程建立了双层河道二维有限元模型进行数值模拟,主要研究内容及结论如下:（1）通过查阅文献和参考实际工程,详细阐述了双层河道的结构特点及适用条件,依托于重庆市巴南区龙洲湾B区堰河改道工程的地勘报告以及相应土工实验结果,并利用SPAW软件对模型的水土特性曲线进行分析,给出了Abaqus建模过程中模型的基本参数。（2）涵顶上垂直土压力值并不随覆土高度h呈线性变化,而是呈非线性变化,当覆土高度增加到一定高度时,涵洞的垂直土压力值就不能直接用土柱法进行求解,这样会使设计出来的涵洞结构尺寸偏大不经济,甚至浪费;涵顶与涵台外土体的竖向位移存在较大的差异,从而导致涵顶两端出现所谓应力集中现象。（3）在非饱和渗流的情况下,涵洞顶板两端的应力集中现象比无水工况下应力集中现象明显,土体竖向位移较大,容易引起上层建筑物由于不均匀沉降导致的破坏,故上层明渠需做好防渗措施,应抬高土工膜的高度,尽量减少上层明渠的水向下渗透。（4）当覆土高度较低（0-15m）时,土压力值可以直接利用马斯顿散体极限平衡法计算,当覆土高度较大（15-30m）时,土压力值是马斯顿散体极限平衡法计算值的1.05～1.15倍。（5）在变渗透系数工况下,随着渗透系数的增大,涵洞上方竖向土压力平均值越小,孔隙水压力也越小;根据不同结构模型尺寸的对比分析,在工程实际应用中,宜采用宽浅式断面形式。
张化杰[5]（2020）在《黄土冲沟高填方涵洞土压力分布特征研究》文中研究说明不同类型的涵洞广泛应用于铁路和公路工程中。对涵洞而言,其顶部土压力对于涵洞的设计和结构的稳定具有重要的意义,传统的土压力计算方法或者偏于保守,或者不准确,与实际相差较大。本次研究依托于山西省太原市东二环高速公路项目,以凌井店至龙白段K6+926处拱涵为例,建立起拱涵数值模型和断面大小相近的管涵、箱涵模型,由有限元软件CANDE建立模型并计算,分析不同填土高度情况下上埋式和沟埋式涵洞涵顶垂直土压力变化情况,进而分析土拱效应。同时,在拱涵标准断面埋设了14个土压力计,安装自动化数据采集仪,监测土压力的变化情况。最后,基于结论对高填方涵洞设置和选形提出了建议。论文的主要工作及成果如下:（1）通过CANDE有限元软件进行数值模拟计算,建立起不同填土高度下两种设涵形式的三种涵洞模型,研究发现,填土高度较低时,涵顶垂直土压力可近似用上覆填土的γH线性计算,土拱效应不明显;填土到达一定高度后,上埋式涵洞的涵顶垂直土压力超过了上覆填土γH计算值,涵顶出现了土压力集中现象,而沟埋式涵洞的涵顶垂直土压力显着小于γH计算值,说明涵顶产生了土拱效应。得出产生不同受力情况的原因是上覆土体与两侧土体的沉降差异。（2）根据数值模拟计算结果,对不同类型涵洞涵顶垂直土压力进行了研究,发现拱涵和管涵受力情况接近,上埋式设涵时垂直土压力系数最大值为1.19,沟埋式设涵时垂直土压力系数最小值为0.85;对箱涵而言,上埋式设涵时涵顶垂直土压力系数最大值为1.33,沟埋式设涵时涵顶垂直土压力系数最小值为0.78。（3）通过数值模拟方法对梯形谷设涵情况进行了分析,建立起沟壁与竖直方向所成不同角度θ时的模型进行计算,得出角度θ从小到大的过程实际上就是理想的沟埋式设涵向上埋式设涵过渡的过程。（4）通过现场监测的方法,把测量的土压力和数值计算所得的土压力对比分析,两者误差不超过2.7%,以此验证了数值计算结果的可靠性。
刘辉民[6]（2020）在《10m大跨径钢波纹板通道力学性能分析》文中进行了进一步梳理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。
李百建[7]（2020）在《波纹钢-混凝土复合结构的强度分析与试验研究》文中进行了进一步梳理海洋工程装备是我们向海洋进发的方法和手段,随着科学技术的发展,这些工程装备不再局限于单纯的船舶工程,已经扩展到海洋工程所涉及的各个领域,而结构设计与构件设计是保证海洋工程装备正常服役的重要环节,任何海洋工程装备都需要具有足够的强度、刚度和稳定性。目前,由于波纹钢表面带有波纹,可以提高结构的稳定性和刚度,能够保证以最少的材料发挥最大的承载能力,所以波纹钢结构已经在结构工程中被广泛的应用,诸如管道、涵洞工程和波形钢腹板等等。鉴于目前海底管道主要以钢质圆管作为主要受力体,管径增大必须相应增加壁厚来保证管道的稳定性,所以研究提出将波纹钢―混凝土复合管道应用于海底管道中,以此来克服现有海底管道管径限制的问题。此外,波纹钢―混凝土复合平台结构具有较好的防火、耐久性和较高的刚度,可以以最少的材料来提供最大的跨度和刚度,并且这种平台结构具有通用性,所以研究提出将这种平台应用于海工结构平台板中,诸如浮岛、人工岛、跨海大桥等人类在海洋中居住、通行结构的平台板。上述两种复合结构均是在其他结构多年应用的基础上提出的新型结构,目前已见于工程应用,但对其力学机理、强度分析尚需进行深入探索,因此本文选择了波纹钢―混凝土复合管道和平台两种结构体进行强度分析与试验研究。通过室内试验的方法对波纹钢―混凝土复合管道和平台的力学性能和承载力计算方法进行研究。对波纹钢―混凝土复合管道进行室内加载试验,研究了不同内管复合管道的承载力和刚度、钢筋混凝土外管的破损程度、填充层强度、内管偏心对波纹钢―混凝土复合管道力学性能的影响,提出了波纹钢―混凝土复合管道承载力计算方法和荷载分配机理,并结合目前海底管道的设计方法提出了波纹钢及其复合管道应用于海底管道的在位强度计算方法。通过数值分析的方法研究了波纹钢―混凝土复合平台的截面应力分布、抗弯承载力,提出了波纹钢―混凝土复合平台抗弯承载力的计算方法与合理截面;采用抗弯试验研究了波纹钢的局部屈曲问题,提出了波纹钢局部屈曲的计算方法,为波纹钢―混凝土复合平台的设计提供了理论支撑。得到主要结论如下:如果仅采用波纹钢管道作为海底管道且管道直径小于7.7m时,则可借鉴AISI（American Iron and Steel Institute,美国钢铁协会）设计法进行管道设计抗力计算;如果管道跨径较大或者非圆形截面且埋置于海床下,则可采用CHBDC（Canadian Highway Bridge Design Code,加拿大桥梁设计规范）设计法进行管道设计抗力计算。波纹钢―混凝土复合管道的承载力高于钢管、HDPE（高密度聚氯乙烯）管―混凝土复合管道及单管结构的承载力和刚度,并且钢筋混凝土作为外管能够提高波纹钢管道的耐久性和局部稳定性;复合管道在两点加载作用下表现出“套管”（管中管）的力学性能,其承载能力依赖于组成复合管道的各个单管结构,轴力与弯矩在管体材料中的分配依赖于EA/D（刚性系数）和管道环刚度;复合管道的极限承载能力主要依赖于钢筋混凝土管和填充层,波纹钢管在复合管道中发挥的作用很小;钢筋混凝土管的破损程度对复合管道的影响较小,当钢筋混凝土管未发生完全破坏时,其复合管道的承载能力与完好无损的钢筋混凝土管道的复合管道相近;偏心复合管道的承载力计算方法与同心复合管道的承载力计算方法不同;采用本文提出的复合管道的承载力计算方法与实验承载力误差大多数小于20%,只有一个填充层为砂浆的复合管道的误差为30%,并且计算值是试验值的下限,这对工程设计是有利的。进行管道强度计算时,将内压与外压分开考虑,以获得较为保守的管道壁厚和波形;复合管道截面设计时,应将内外压力设计值根据管道的EA/D分配给不同的管体材料,然后分别验算它们是否满足各自的设计强度;由土压力或者其他荷载引起的不平衡力矩应根据管道的环刚度分配给不同的管体材料（组成复合管道的不同管环）,再验算它们是否满足各自的设计强度。其耐久性设计可参考本文归纳的波纹钢防腐处理方法,并结合目前海底管道的防腐处置措施,可保证波纹钢及其复合海底管道的耐久性。波纹钢―混凝土复合平台只发生适筋破坏,即延性破坏;荷载―位移曲线在构件屈服前基本呈直线,屈服后进入强化段,还可继续承载;波纹钢―混凝土复合平台应设计成第一类截面;相应的增加波纹钢底板宽、减少顶板宽;保持截面面积不变的前提下,尽量减少斜腹板的宽度、增大弯折角度;合理的截面是受压区高度刚好等于波纹钢顶板上部的混凝土板厚,即中性轴刚好位于波纹钢顶板上边缘;波纹钢板的局部屈曲验算可以采用本文提出的屈曲计算模型,该模型将波纹钢板局部屈曲分解为:简化的平面刚架、顶板局部屈曲和腹板局部屈曲,并考虑三者的屈曲相关性;波纹钢截面选择时,如已知波形和板厚,则可确定波纹钢的临界荷载,再与波纹钢截面抗弯承载力进行对比,从而判别波纹钢是否发生局部失稳。
周辉[8]（2020）在《装配式箱涵结构选型与受力性能分析》文中提出随着我国经济的快速发展,高速公路建设项目越来越多,涵洞也因此得到了广泛应用,现浇式涵洞结构已经不能满足实际工程的需要。与现浇式涵洞相比,预制装配式涵洞在制作源头上有效系统地控制了施工质量,减少了环境污染,有利于环境保护;而且构件机械化装配可节省人工,缩短工期,提升模板利用率,同时构件预制后要存放一定时间,安装时已有一定龄期,可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。虽然装配式涵洞有很多优点,但是装配式涵洞种类繁多,在国内还没有进行系统的研究。本文在前人的研究基础上总结了各类涵洞的特点,并选择装配式箱涵为研究对象,设计了3种不同结构型式的装配式圆铰箱涵,通过数值模拟分析计算,比较分析不同结构型式装配式圆铰箱涵的力学性能,选择了受力性能最合理的装配式圆铰箱涵。对装配式圆铰箱涵进行施工全过程模拟,更加精确的了解装配式圆铰箱涵在实际施工过程中的受力响应情况。本文主要研究工作包括以下几方面:（1）归纳国内现有涵洞结构类型,对比分析各种装配式涵洞的优缺点,选择装配式箱涵为研究对象。总结各种装配式箱涵的结构特点,提出上下拼装式箱涵这种新型的结构,并对比分析国内外涵洞各单元设计尺寸参数,拟定装配式箱涵各单元研究尺寸,并对涵洞各单元纵、横向连接方法,进出口构造等细部构造进行了研究。设计了3种不同结构型式的装配式圆铰箱涵,即拼装高度分别为4H/8、5H/8、6H/8的圆铰式箱涵。（2）基于非线性分析理论,考虑钢筋混凝土结构中材料非线性及圆铰式箱涵结构中边界非线性的特征,运用ANSYS有限元分析软件建立了3种不同结构型式圆铰式箱涵的三维有限元模型。将有限元计算所得的数据进行对比分析,研究不同形式的装配式箱涵的力学性能分析,研究发现5H/8高圆铰式箱涵是受力性能最合理的箱涵结构形式。（3）应用ANSYS有限元数值模拟手段,建立5H/8高圆铰式箱涵的涵-土接触实体有限元分析模型,并运用单元“生死”功能来模拟装配式箱涵的施工全过程,然后对装配式箱涵在施工过程中的变形情况和应力大小及分布进行分析。
程雨恒[9]（2020）在《黄土地区钢波纹管涵洞受力变形特性研究》文中研究表明涵洞工程在我国西北黄土地质区分布广泛且使用频繁。钢波纹管涵洞作为新式涵洞,在软弱土质区域拥有良好的应用前景,但既有研究未充分考虑黄土地质的影响。本文采用室内实验与数值模拟的方法,分析静力、动力与降雨工况条件下黄土地区钢波纹管涵洞的受力变形规律,以及加固防渗措施分析。首先,对陕西地区的黄土进行剪切、湿陷与压缩等实验,计算黄土的增湿等效压应力、剪应力及增湿抗剪强度,分析其在含水率增加情况下的物理性质变化规律。其次,应用有限元计算的方法,模拟3m、5m、10m、15m、20m的填土高度,计算黄土地区1m、2m、4m管径的钢波纹管涵洞受力状况。同时设计1:40的等比大小钢波纹管室内模拟实验,验证有限元计算结果的可靠性。有限元动力工况即在路基顶部添加公路I级荷载,分析钢波纹管涵洞观测点的应力与位移值分布规律。最后,选择12h、24h、36h、48h、60h作为降雨工况的5个时间阶段。对路基黄土进行应力渗流分析;对地基黄土应用增湿等效压应力与剪应力,模拟含水率增大带来的强度降低与湿陷;建立钢波纹管涵洞整体模型,选择1/2、1/4及全洞口三个断面为观测截面,设计加固防渗措施,计算并整合应力位移结果。本文主要结论如下:第一,通过实验得到黄土含水率增加产生湿陷的增湿等效压应力、剪应力表达及黄土增湿剪损含水量,绘制黄土增湿抗剪强度包线,得出其粘聚力的下降约58%,内摩擦角下降约4.5%。第二,随着填土高度增加,整体位移沉降量与管径大小成正比,各点应力值与管径大小成正比,其中4m管径的钢波纹管涵洞能够承受更大的土荷载,沉降与变形量随之增加。同一位置下,钢波纹管外侧应力、应变较大,波峰处应力值稍大于波谷处。在填土高度为20m时,最大沉降位移44.05mm,最大应力值183.12MPa。随着填土高度的增加,竖向土压力增长速率逐渐减小。第三,在行车荷载下,钢波纹管波峰与波谷处出现了拉、压应力正负相对的情况。填土高度大于3m时,行车荷载对钢波纹管受力的影响占比远小于土压力荷载。第四,在降雨量115mm作用60h后,雨水入渗影响到底部的地基黄土,且距离洞口越近,对路基黄土与地基黄土的影响越早,钢波纹管涵洞的位移沉降越大。在雨水的入渗过程中,钢波纹管各点应力值出现先增后降的趋势。第五,设计加固防渗措施并量化改善效果,各观测点沉降位移均减小40%左右,应力分布更加均匀,洞口与涵洞中部的沉降差变小。
冯忠居,成圆梦,李少杰,董芸秀,郝宇萌,王景奇[10]（2020）在《高填方涵洞地基承载力与稳定性及确定方法》文中进行了进一步梳理为探明高填方涵洞地基承载力与稳定性,提出填土-涵洞-地基共同作用下的地基承载力确定方法,通过现场试验分析涵洞基底土压力随填土高度的变化规律,揭示传统涵洞地基承载力确定方法的不足,利用有限元软件研究不同地基土质下高填方涵洞受力特点和地基应力与变形特性,确定高填方涵洞地基的破坏模式,建立地基工后沉降20 cm为控制指标的地基承载力确定方法,将不同填高、地基土质下的基底压力与规范公式计算值及沉降控制值进行对比,验证此方法的可靠性。研究结果表明:传统涵洞地基承载力确定方法低估了高填方涵洞的地基承载力;涵洞和一般路堤的不均匀沉降导致涵顶应力集中,造成跳车现象;涵洞基底压力大于一般路堤,地基土强度越高,涵洞基底压力与一般路堤压力的比值越大;在一般土质与较好土质下,涵洞地基的稳定性要高于一般路堤断面的稳定性,地基土的破坏形式为典型的局部剪切破坏形式;按地基工后沉降20 cm控制地基承载力符合实际情况,规范公式偏于保守。
二、填埋式涵洞上覆土压力的有限元分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、填埋式涵洞上覆土压力的有限元分析（论文提纲范文）
（1）高速公路高填方拱涵受力变形特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 立题背景与意义 |
| 1.3 涵洞病害类型及原因 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 高填方涵洞受力变形特性研究现状 |
| 1.4.2 高填方涵洞动力特性研究现状 |
| 1.5 主要的研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 高填方涵洞受力变形特性理论评述 |
| 2.1 现有涵洞土压力计算理论 |
| 2.1.1 散体极限平衡法 |
| 2.1.2 普氏卸荷拱理论 |
| 2.1.3 顾安全方法 |
| 2.1.4 以弹性力学理论为基础的土压力计算方法 |
| 2.1.5 设计通用规范方法 |
| 2.1.6 土压力集中系数法 |
| 2.1.7 有限元数值模拟法 |
| 2.2 现有涵洞土压力理论的评述 |
| 第3章 高填方涵洞受力变形特性数值模拟 |
| 3.1 PLAXIS有限元软件介绍 |
| 3.2 有限元计算模型及设计方案 |
| 3.2.1 模型的建立与网格的划分 |
| 3.2.2 模拟材料参数的确定 |
| 3.3 分层填筑过程模拟结果分析 |
| 3.3.1 填筑过程中填土受力位移分析 |
| 3.3.2 填筑过程中涵洞受力位移分析 |
| 3.4 高填方拱涵受力变形的影响因素研究 |
| 3.4.1 填土的弹性模量 |
| 3.4.2 填土的泊松比 |
| 3.4.3 填土的黏聚力 |
| 3.4.4 填土的内摩擦角 |
| 3.4.5 地基的刚度 |
| 3.5 有限元计算结果分析与正交试验 |
| 3.5.1 正交试验设计 |
| 3.5.2 极差分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 地震荷载作用下涵洞动力响应分析 |
| 4.1 有限元动力分析原理 |
| 4.2 求rayleigh阻尼的动单剪实验 |
| 4.2.1 动单剪试验 |
| 4.2.2 试验方案 |
| 4.2.3 试验结果 |
| 4.3 有限元动力计算模型 |
| 4.3.1 模型监测点选取 |
| 4.3.2 参数选取 |
| 4.3.3 边界条件的选取 |
| 4.3.4 地震波的选取及调整 |
| 4.4 不同填土高度下的拱涵地震响应 |
| 4.4.1 不同填土高度对高填方拱涵受力的影响 |
| 4.4.2 不同填土高度对高填方拱涵位移的影响 |
| 4.5 不同地震动力峰值加速度下的拱涵地震响应 |
| 4.5.1 不同地震峰值加速度对高填方拱涵受力的影响 |
| 4.5.2 不同地震峰值加速度对高填方拱涵位移的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（2）高填方土石混合体路堤涵洞土拱效应与减载特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土石混合体的研究现状 |
| 1.2.2 涵洞顶部受力研究现状 |
| 1.2.3 涵顶土压力减载研究现状 |
| 1.2.4 涵洞地基承载力研究现状 |
| 1.3 存在的问题及解决思路 |
| 1.3.1 存在的问题 |
| 1.3.2 问题的解决思路 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 高填方土石混合体路堤-涵洞模型试验研究 |
| 2.1 击实试验 |
| 2.1.1 材料选择 |
| 2.1.2 颗粒级配 |
| 2.1.3 击实试验 |
| 2.2 填料力学特性试验 |
| 2.2.1 粗粒土直剪试验 |
| 2.2.2 压实度对抗剪强度影响 |
| 2.3 室内模型试验 |
| 2.3.1 相似理论 |
| 2.3.2 模型箱设计 |
| 2.3.3 工况与加载 |
| 2.3.4 工程实例 |
| 2.3.5 缩尺模型 |
| 2.3.6 设备布设 |
| 2.4 数据结果与分析 |
| 2.4.1 数据整理 |
| 2.4.2 数据分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高填方土石混合体路堤—涵洞受力特性数值模拟 |
| 3.1 数值模拟分析 |
| 3.1.1 数值模拟软件选择 |
| 3.1.2 涵洞与填土接触面特性 |
| 3.1.3 模型建立 |
| 3.1.4 模型本构 |
| 3.2 填土高度对涵洞受力特性影响 |
| 3.2.1 H/B比对涵顶垂直土压力影响 |
| 3.2.2 H/B比对涵侧水平土压力影响 |
| 3.2.3 H/B比对涵洞弯矩分布的影响 |
| 3.3 室内试验数据与数值结果比较 |
| 3.3.1 土压力集中系数定义 |
| 3.3.2 涵顶与涵底土压力验证 |
| 3.3.3 土压力集中系数验证 |
| 3.3.4 数值模型验证 |
| 3.4 涵土参数对土压力集中系数影响 |
| 3.4.1 含石量对F_e的影响 |
| 3.4.2 H/B比对F_e的影响 |
| 3.4.3 泊松比对F_e的影响 |
| 3.4.4 t/B比对F_e的影响 |
| 3.4.5 地基刚度对F_e的影响 |
| 3.4.6 B/D对 F_e的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高填方土石混合体路堤—涵洞土压力计算方法研究 |
| 4.1 典型涵洞土压力理论研究进展 |
| 4.1.1 现行土压力理论 |
| 4.1.2 非线性土压力计算方法 |
| 4.2 国内外规范对涵洞土压力规定 |
| 4.2.1 国内规范对涵洞土压力规定 |
| 4.2.2 国外规范对涵洞土压力规定 |
| 4.3 国内外规范与研究结果的比较 |
| 4.3.1 国内外规范与研究结果比较 |
| 4.3.2 数值模拟与现有成果的土压力系数对比 |
| 4.4 盖板涵静土压力设计方法 |
| 4.4.1 设计算例 |
| 4.4.2 C#程序操作 |
| 4.5 涵洞顶部土压力理论模型建立与验证 |
| 4.5.1 理论公式推导 |
| 4.5.2 理论模型验证 |
| 4.5.3 弹塑性理论模型修正 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高填方土石混合体路堤涵洞顶部土压力减载特性研究 |
| 5.1 填土-涵洞-地基工作机理 |
| 5.1.1 未减载条件下涵洞-填土-地基相互作用 |
| 5.1.2 减载条件下涵洞-填土-地基相互作用 |
| 5.1.3 地基刚度对涵洞受力影响 |
| 5.2 涵洞减载模型设计 |
| 5.2.1 涵顶减载数值模型 |
| 5.2.2 涵顶压缩减载机理 |
| 5.3 含石量与EPS板力学特性对涵顶减载影响 |
| 5.3.1 土石混合体含石量对涵顶减载影响 |
| 5.3.2 土石混合体含石量对涵顶减载率影响 |
| 5.3.3 涵顶EPS板厚度对路基沉降影响 |
| 5.3.4 EPS板特性对涵顶减载的影响 |
| 5.3.5 涵顶铺设的EPS板密度与厚度方案讨论 |
| 5.3.6 不同填土高度时涵顶压缩减载机制分析 |
| 5.4 涵顶减载条件下涵洞土压力公式推导 |
| 5.4.1 传统的涵顶减载土压力计算方法 |
| 5.4.2 基于中性点法的涵顶土压力改进计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 涵-土接触参数与减载区形状对涵洞减载的影响研究 |
| 6.1 减载区几何形状的数值模型 |
| 6.1.1 模型建立 |
| 6.1.2 模型材料 |
| 6.1.3 涵-土接触界面参数 |
| 6.2 未减载条件下涵洞压力特性影响因素分析 |
| 6.2.1 侧填土压实度影响 |
| 6.2.2 填料高度影响 |
| 6.2.3 接触界面条件影响 |
| 6.2.4 侧填土压实度影响 |
| 6.3 减载体系对涵洞受力影响 |
| 6.3.1 减载区几何形状的影响 |
| 6.3.2 减载区界面条件的影响 |
| 6.3.3 减载区形状对涵洞减载率的影响 |
| 6.3.4 减载材料弹性模量对涵洞减载率的影响 |
| 6.4 涵洞受荷减载率拟合公式 |
| 6.5 涵侧EPS板厚度设计与施工建议 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果与学习情况 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 在学期间的科研项目与获奖情况 |
| 在学期间的学习交流情况 |
（3）柔性管涵土-结相互作用影响因素研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 柔性管涵概述 |
| 1.2.1 刚性管和柔性管的区分 |
| 1.2.2 波纹管的结构特性 |
| 1.3 柔性管涵受力性能研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 不同类型柔性管涵受力特点对比研究 |
| 2.1 两种柔性管的材料特性 |
| 2.1.1 钢波纹管的材料特性 |
| 2.1.2 HDPE波纹管的材料特性 |
| 2.2 两种柔性管的刚度指标 |
| 2.2.1 钢波纹管的规格尺寸 |
| 2.2.2 HDPE波纹管的环刚度和环柔度 |
| 2.2.3 不同类型柔性管刚度指标之间的联系 |
| 2.3 钢波纹管涵和HDPE波纹管涵场地模型试验 |
| 2.3.1 试件选取 |
| 2.3.2 试验模型设计 |
| 2.3.3 测试方案 |
| 2.4 试验结果分析 |
| 2.4.1 变形结果分析 |
| 2.4.2 土压力结果分析 |
| 2.4.3 应力结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 柔性管涵土-结相互作用分析 |
| 3.1 柔性管涵土拱效应理论 |
| 3.1.1 土拱效应概念 |
| 3.1.2 柔性管涵土拱形成的条件 |
| 3.1.3 柔性管涵环压理论 |
| 3.2 土压力分析 |
| 3.2.1 埋置管涵土压力计算方法 |
| 3.2.2 柔性管涵土压力影响因素 |
| 3.3 变形分析 |
| 3.3.1 爱荷华州公式 |
| 3.3.2 连续介质弹性理论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 柔性管涵数值模拟及受力性能影响因素分析 |
| 4.1 有限元建模方法研究 |
| 4.1.1 本构关系及材料参数 |
| 4.1.2 施工过程模拟 |
| 4.1.3 约束和边界条件 |
| 4.1.4 模型有效性验证 |
| 4.2 回填土压实度对受力性能的影响规律 |
| 4.2.1 对变形的影响 |
| 4.2.2 对土压力的影响 |
| 4.2.3 对应力的影响 |
| 4.3 管径对受力性能的影响规律 |
| 4.3.1 管径与环刚度的关系 |
| 4.3.2 计算结果分析 |
| 4.4 环刚度对受力性能的影响规律 |
| 4.4.1 参数选取 |
| 4.4.2 变形结果分析 |
| 4.4.3 土体沉降与土压力结果分析 |
| 4.4.4 应力结果分析 |
| 4.5 不同环刚度柔性管涵承载能力分析 |
| 4.5.1 荷载关系 |
| 4.5.2 有限元模型建立 |
| 4.5.3 荷载-变形曲线 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 柔性管涵刚度选择与施工建议 |
| 5.1 柔性管刚度与回填施工的关系 |
| 5.2 柔性管刚度选择建议 |
| 5.2.1 HDPE波纹管 |
| 5.2.2 钢波纹管 |
| 5.2.3 刚度优化选择流程图 |
| 5.3 施工技术建议 |
| 5.3.1 地基和基础 |
| 5.3.2 柔性管安装 |
| 5.3.3 回填施工 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）双层河道涵洞土压力变化规律与影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 双层河道的研究现状 |
| 1.3 高填方涵洞土压力计算方法的研究现状 |
| 1.3.1 涵洞的简介 |
| 1.3.2 国内外高填方涵洞土压力计算方法的研究现状 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 双层河道工作特性及适用条件 |
| 2.1 双层河道概述 |
| 2.2 双层河道适用条件 |
| 2.3 双层河道结构特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双层河道涵洞土压力计算的基本理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 马斯顿的散体极限平衡法 |
| 3.3 卸荷拱法 |
| 3.4 压力集中系数法 |
| 3.5 土柱法 |
| 3.6 弹性理论法 |
| 3.7 有限元数值分析法 |
| 3.8 流固耦合作用的数学模型 |
| 3.8.1 渗流场对应力场的作用 |
| 3.8.2 应力场对渗流场的作用 |
| 3.8.3 应力场与渗流场耦合作用下的数学模型 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 基于Abaqus流固耦合的双层河道二维数值模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Abaqus简介 |
| 4.3 计算模型几何参数的确定 |
| 4.4 模型的材料参数 |
| 4.4.1 颗粒的级配分析 |
| 4.4.2 击试实验分析 |
| 4.4.3 密度孔隙率 |
| 4.4.4 水土特征曲线及非饱和渗透系数 |
| 4.4.5 本模型的材料参数 |
| 4.5 模型构建重难点 |
| 4.5.1 选取材料模型 |
| 4.5.2 初始地层地应力平衡的方法 |
| 4.5.3 钢筋砼结构的模拟 |
| 4.5.4 分层填筑过程的模拟 |
| 4.5.5 接触模拟基本原理 |
| 4.5.6 水位下降工况过程的模拟 |
| 4.5.7 网格的划分及单元的选取 |
| 4.5.8 Abaqus中单位的界定 |
| 4.5.9 建立荷载及接触 |
| 4.5.10 确定边界条件 |
| 4.6 计算结果 |
| 4.6.1 无水工况下的计算结果 |
| 4.6.2 静水位工况下的计算结果 |
| 4.6.3 小尺寸涵洞工况下的计算结果 |
| 4.6.4 水位下降工况下的计算结果 |
| 4.6.5 不同渗透系数工况下的计算结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 双层河道涵洞土压力特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双层河道涵洞土压力变化特性 |
| 5.2.1 饱和渗流情况下涵洞土压力变化特性 |
| 5.2.2 非饱和渗流情况下涵洞土压力变化特性 |
| 5.2.3 土压力理论公式计算分析 |
| 5.3 双层河道涵洞土压力的影响因素 |
| 5.3.1 有水、无水工况下涵顶应力分析 |
| 5.3.2 不同渗透系数下涵顶应力分析 |
| 5.3.3 不同涵洞尺寸下涵顶应力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论着以及科研成果 |
（5）黄土冲沟高填方涵洞土压力分布特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外涵洞土压力计算方法研究现状 |
| 1.2.2 国内涵洞土压力计算方法研究现状 |
| 1.2.3 国内外涵洞土压力研究理论评价 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第2章 研究区工程地质条件与室内试验 |
| 2.1 研究区工程地质条件 |
| 2.1.1 地形地貌 |
| 2.1.2 地表水系 |
| 2.1.3 地层岩性 |
| 2.2 填土的物理力学性质 |
| 2.2.1 物理性质 |
| 2.2.2 力学性质 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 不同断面涵洞土压力数值模拟分析 |
| 3.1 计算原理 |
| 3.2 工程概况与模型建立 |
| 3.2.1 工程概况 |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.3 拱涵涵顶土压力随填土高度的变化 |
| 3.3.1 上埋式拱涵 |
| 3.3.2 沟埋式拱涵 |
| 3.3.3 对比分析 |
| 3.4 管涵涵顶土压力随填土高度的变化 |
| 3.4.1 上埋式管涵 |
| 3.4.2 沟埋式管涵 |
| 3.4.3 对比分析 |
| 3.5 箱涵涵顶土压力随填土高度的变化 |
| 3.5.1 上埋式箱涵 |
| 3.5.2 沟埋式箱涵 |
| 3.5.3 对比分析 |
| 3.6 倾斜沟壁沟埋式拱涵涵顶土压力随填土高度的变化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 现场涵洞土压力监测 |
| 4.1 监测方案设计 |
| 4.2 监测点位布置 |
| 4.3 监测数据分析 |
| 4.4 监测数据与数值模拟结果的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）10m大跨径钢波纹板通道力学性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 钢波纹板通道力学分析理论及方法 |
| 2.1 通道顶土压力计算方法及影响因素 |
| 2.1.1 土柱法 |
| 2.1.2 压力集中系数法 |
| 2.1.3 马斯顿散体极限平衡法 |
| 2.1.4 有限元数值模拟法 |
| 2.1.5 影响通道顶土压力的因素 |
| 2.2 通道截面变形计算方法 |
| 2.3 通道结构中的钢波纹板应力分析方法 |
| 2.3.1 工程计算法 |
| 2.3.2 解析法 |
| 2.3.3 数值法 |
| 2.4 钢波纹板结构刚柔性分析 |
| 3 大跨径钢波纹板通道现场测试分析 |
| 3.1 依托工程概况 |
| 3.2 现场测试方案 |
| 3.2.1 钢波纹板通道管壁应变测试 |
| 3.2.2 钢波纹板通道管周土压力测试 |
| 3.2.3 钢波纹板通道测试工况 |
| 3.3 现场测试结果分析 |
| 3.3.1 钢波纹板通道应变测试结果分析 |
| 3.3.2 钢波纹板通道土压力测试结果分析 |
| 3.4 现场测试和各理论计算方法结果对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大跨径钢波纹板通道有限元静力分析 |
| 4.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.1 创建模型 |
| 4.1.2 单元类型和材料类型的选取 |
| 4.1.3 网格划分 |
| 4.1.4 边界条件与材料选取 |
| 4.1.5 模拟工况 |
| 4.2 施工过程中的钢波纹板通道受力分析 |
| 4.2.1 土压力分析 |
| 4.2.2 等效应力分析 |
| 4.2.3 截面变形分析 |
| 4.3 最大填土高度回归公式 |
| 4.3.1 不同数学模型的回归公式 |
| 4.3.2 校验回归公式 |
| 4.4 通道内车辆荷载作用下钢波纹板通道受力分析 |
| 4.4.1 车辆荷载 |
| 4.4.2 荷载工况 |
| 4.4.3 有限元计算结果分析 |
| 4.5 现场实测和有限元数值模拟结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 大跨径钢波纹板通道抗震性能研究 |
| 5.1 抗震分析方法 |
| 5.1.1 桥梁结构抗震分析方法 |
| 5.1.2 地下结构抗震分析方法 |
| 5.2 建立模型分析大跨径钢波纹板通道抗震性能 |
| 5.2.1 地震波的选取 |
| 5.2.2 位移结果分析 |
| 5.2.3 应力结果分析 |
| 5.3 大跨径钢波纹板通道抗震性能影响因素分析 |
| 5.3.1 土体模量 |
| 5.3.2 钢波纹板厚度 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（7）波纹钢-混凝土复合结构的强度分析与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 海洋工程装备 |
| 1.1.2 波纹钢结构 |
| 1.1.3 课题研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波纹钢结构的研究现状 |
| 1.2.2 管道加固研究现状 |
| 1.2.3 波纹钢平台的研究现状 |
| 1.2.4 国内外研究现状评述 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 论文架构 |
| 第二章 波纹钢结构的基本理论 |
| 2.1 波纹钢板截面特性 |
| 2.2 正弦波形波纹钢的基本理论 |
| 2.2.1 AISI法 |
| 2.2.2 AASHTO法 |
| 2.2.3 CHBDC法 |
| 2.2.4 有限元刚度等效方法 |
| 2.3 波纹钢平台的基本理论 |
| 2.4 构造措施 |
| 2.4.1 加劲措施 |
| 2.4.2 连接接头 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 波纹钢–混凝土复合管道的试验研究与理论分析 |
| 3.1 波纹钢―混凝土复合管道的试验研究 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 不同内管复合管的承载力对比 |
| 3.1.3 钢筋混凝土管破损对复合管的影响 |
| 3.1.4 填充层强度对复合管的影响 |
| 3.1.5 内管偏心对复合管的影响 |
| 3.1.6 复合管道破坏机理分析 |
| 3.2 完全滑移理论 |
| 3.2.1 同心复合管的承载力估算方法 |
| 3.2.2 偏心复合管的承载力估算方法 |
| 3.3 计算结果对比与讨论 |
| 3.4 荷载分配情况 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 波纹钢及其复合管道的在位强度及耐久性 |
| 4.1 海底管道设计荷载 |
| 4.1.1 管道压力 |
| 4.1.2 管道波流载荷 |
| 4.1.3 冲击 |
| 4.2 在位强度 |
| 4.2.1 波纹钢管道 |
| 4.2.2 复合管道 |
| 4.2.3 沟埋管道的弯矩计算 |
| 4.3 其他构造措施 |
| 4.4 耐久性研究 |
| 4.4.1 影响因素 |
| 4.4.2 波纹钢耐久性设计方法 |
| 4.4.3 涂层与内衬 |
| 4.4.4 海底管道的耐久性 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 波纹钢―混凝土复合平台的抗弯强度 |
| 5.1 平台的结构特征 |
| 5.2 抗弯强度的数值分析 |
| 5.2.1 数值算例 |
| 5.2.2 数值模型 |
| 5.2.3 结果分析 |
| 5.2.4 承载力计算 |
| 5.2.5 构件对比 |
| 5.3 截面尺寸与承载力的关系 |
| 5.4 局部屈曲分析 |
| 5.4.1 结构试验 |
| 5.4.2 结果分析与讨论 |
| 5.4.3 局部承压屈曲分析 |
| 5.4.4 方法验证与讨论 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）装配式箱涵结构选型与受力性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 箱涵结构设计与研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 涵洞类型划分 |
| 2.3 装配式箱涵基本单元构造 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 装配式箱涵结构有限元分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 有限元分析简介 |
| 3.3 装配式箱涵结构有限元模型 |
| 3.4 不同结构形式箱涵结构力学性能对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 装配式箱涵施工模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 施工过程有限元模型的建立 |
| 4.3 工程应用实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（9）黄土地区钢波纹管涵洞受力变形特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.1.3 主要创新点 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究进展 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 黄土增湿变形实验研究 |
| 2.1 黄土增湿等效压应力实验研究 |
| 2.1.1 黄土压缩实验 |
| 2.1.2 黄土增湿等效压应力表达 |
| 2.2 黄土的增湿抗剪特性实验研究 |
| 2.2.1 黄土增湿等效剪应力实验 |
| 2.2.2 黄土增湿抗剪强度分析 |
| 2.2.3 黄土增湿抗剪强度准则 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钢波纹管涵洞室内模拟实验研究 |
| 3.1 钢波纹管涵洞室内实验 |
| 3.1.1 实验设计 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.2 钢波纹管涵洞室内实验结果分析及结论 |
| 3.2.1 钢波纹管应力应变实验结果 |
| 3.2.2 钢波纹管室内实验结论分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 黄土地区钢波纹管涵洞有限元分析 |
| 4.1 黄土地区钢波纹管涵洞有限元计算 |
| 4.1.1 模型设计 |
| 4.1.2 网格划分 |
| 4.1.3 有限元计算本构关系 |
| 4.2 黄土地区钢波纹管涵洞有限元计算结果及其分析 |
| 4.2.1 钢波纹管观测点截面受力规律分析 |
| 4.2.2 不同填土高度下钢波纹管涵洞受力规律分析 |
| 4.2.3 钢波纹管涵洞有限元计算与室内模拟实验结论对比 |
| 4.2.4 行车荷载下钢波纹管涵洞受力规律分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 降雨条件下黄土地区钢波纹管涵洞整体有限元分析 |
| 5.1 降雨条件下黄土地区钢波纹管涵洞整体有限元模型设计 |
| 5.1.1 降雨分析动态过程设计 |
| 5.1.2 钢波纹管涵洞整体有限元模型设计 |
| 5.2 降雨过程中路基黄土与地基黄土的渗流分析设计 |
| 5.2.1 路基黄土应力—渗流分析 |
| 5.2.2 地基黄土渗流分析及增湿等效应力分析 |
| 5.3 降雨条件下黄土地区钢波纹管涵洞受力计算结果及其分析 |
| 5.3.1 降雨条件下黄土地区钢波纹管涵洞受力计算结果 |
| 5.3.2 降雨条件下黄土地区钢波纹管涵洞受力位移规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 黄土地区钢波纹管涵洞加固防渗措施 |
| 6.1 黄土地区钢波纹管涵洞加固防渗措施设计 |
| 6.1.1 黄土地区钢波纹管涵洞洞口边坡加固 |
| 6.1.2 黄土地区钢波纹管涵洞底部基础处理 |
| 6.2 黄土地区钢波纹管涵洞加固防渗效果分析准备 |
| 6.2.1 涵洞洞口边坡加固模型设计 |
| 6.2.2 涵洞底部基础处理模型设计 |
| 6.3 黄土地区钢波纹管涵洞加固防渗措施效果计算与分析 |
| 6.3.1 钢波纹管涵洞加固防渗措施有限元计算结果 |
| 6.3.2 钢波纹管涵洞加固防渗措施效果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在攻读学位期间发表的论文及取得的成果 |
（10）高填方涵洞地基承载力与稳定性及确定方法（论文提纲范文）
| 1 现场试验与成果分析 |
| 1.1 现场条件与测点布置 |
| 1.2 现场试验成果分析 |
| 2 模型建立与参数选取 |
| 3 数值仿真试验方案设计 |
| 3.1 高填方涵洞地基承载力与稳定性数值分析 |
| 3.2 高填方涵洞基底压力特性及承载力分析 |
| 4 高填方涵洞地基承载力与稳定性数值分析 |
| 4.1 不同地基土质下涵洞周围土体位移分析 |
| 4.2 不同地基土质下涵顶垂直土压力分析 |
| 4.3 不同地基土质下涵洞基底反力分析 |
| 4.4 不同地基土质下涵洞地基稳定性分析 |
| 4.5 不同地基土质下涵洞地基承载力分析 |
| 5 高填方涵洞基底压力特性及承载力确定方法 |
| 6 结论 |
四、填埋式涵洞上覆土压力的有限元分析（论文参考文献）
- [1]高速公路高填方拱涵受力变形特性研究[D]. 王福临. 鲁东大学, 2021(12)
- [2]高填方土石混合体路堤涵洞土拱效应与减载特性研究[D]. 陶庆东. 重庆交通大学, 2020
- [3]柔性管涵土-结相互作用影响因素研究[D]. 姚萌萌. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]双层河道涵洞土压力变化规律与影响因素研究[D]. 郑跃. 重庆交通大学, 2020(01)
- [5]黄土冲沟高填方涵洞土压力分布特征研究[D]. 张化杰. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [6]10m大跨径钢波纹板通道力学性能分析[D]. 刘辉民. 西安工业大学, 2020(02)
- [7]波纹钢-混凝土复合结构的强度分析与试验研究[D]. 李百建. 华南理工大学, 2020(01)
- [8]装配式箱涵结构选型与受力性能分析[D]. 周辉. 长江大学, 2020(02)
- [9]黄土地区钢波纹管涵洞受力变形特性研究[D]. 程雨恒. 重庆交通大学, 2020(01)
- [10]高填方涵洞地基承载力与稳定性及确定方法[J]. 冯忠居,成圆梦,李少杰,董芸秀,郝宇萌,王景奇. 科学技术与工程, 2020(12)