小桥涵第六章涵洞结构计算.pptx

二、涵洞受力特点及受力图式1涵洞受力特点1)涵洞与土体共同承受外荷载涵洞除承受填土自重外,还承受经路堤传送下来的车载。,填土减弱了车辆荷载对涵洞的动力影响,故一般不计冲击力。涵洞受到外荷载一般由涵洞洞身和周围的土体共同作用(明涵除外),其承载陡都有所提高。明涵,其受力条件和计算方法与桥梁相同。2)涵洞的受力与施工方法有关(1)顶推法施工为避免在涵洞施工中进行大开挖,或为保证已成路基生性时用。仅在距地面较深处取土,施工中被扰动的土体仅限同周围较近的土体。作用于涵洞上部压力为与涵洞顶宽相对应的拱内部分的土压力。2)沟埋式施工主挖方地段设置的涵洞一般施工时多先挖沟槽,然后放置施工涵管,再进行回填。回填时填土必然要产生沉降变形,槽壁对会填土产生摩擦力,涵洞上的土压力一般小于沟内填土柱的重量。(3)填埋式施工在填方地段的涵洞,一般是先安装涵洞,然后再在其上分层填筑路基。涵管两侧填土的可压缩性较刚性涵身的可压缩性大得多。涵洞两侧的填土厚度也大于管顶填土厚度。涵身两侧土颗粒的垂直位移大于涵身上部土颗粒的垂直位移,从而将产生方向向下的摩擦力。作用于涵顶上的垂直土压力增加,除涵顶部的土柱质量外,还应包括向下的摩擦力,涵洞的垂直和水平力将逐渐增加。3)涵洞的受力与洞身变形有关E——管料弹性模量ES——回填土的压缩模量t——管壁厚;r——管的平均半径。,涵洞受力及变形图式情况一:涵洞基底变形,未压实的路堤沉降·由于涵顶土柱加涵身自重对基底的压力小于邻近路堤对基底的压力:①涵洞下的基底沉降小于邻近的路堤下基底的沉降:②洞顶填土对涵洞的压力小于洞顶土柱的重力1)柔性涵管——四种受力情况情况二:涵洞基底不变形,而路堤有沉降洞顶填土对涵洞的压力小于洞顶填土土柱的重力,即:涵洞直径竖直方向减少ΔD值,水平方向增加ΔD值。情况三:基底变形,但路堤压实很好不发生压缩变形此时涵洞下及邻近路堤下的基底变形相同,涵洞的压力等于洞顶土柱重力。情况四:基底不变形,路堤压实不好涵洞横向扩大纵向压缩(图中未示)2)刚性管情况一:涵洞基底变形,未压实的路堤沉降①刚性涵洞的基底压力和沉降,一般较邻近路堤下为大。②填土作用于涵洞上的压力,大于洞顶土柱的重力。③涵洞变形,竖直方向直径减小,水平方向直径增加。