高清PDF《公路涵洞新技术-钢波纹管涵洞工程特性及应用》冯忠居

钢波纹管涵洞是我国近年在一些干旱地区使用的新型涵洞形式，具有较好的适应地基基础的不均匀沉降、施工方便、施工速度快、工程结构质量易控等特点。
本书在分析钢波纹管涵洞在国内外的应用情况和材料工程特性的基础上，基于现场试验与室内模拟试验，分析不同管径钢波纹管涵洞在不同填土荷载作用下及施工工艺条件下的受力与变形特性。利用数值模拟计算，分析不同参数对钢波纹管涵洞受力与变形特性的影响；车辆荷载对涵管影响的临界填土高度；不同类型涵管的受力与变形特性，提出适用不同填土荷载下的钢波纹管波纹参数。利用弹性理论，推导出钢波纹管涵洞竖向变形计算公式。结合工程实际、给出钢波纹管涵洞结构设计方法和合理的施工工艺。
本书可供公路工程、桥梁工程、地下工程、岩土工程、水电工程等专业领域的科研、教学及设计、施工与管理人员参考。

涵洞结构是公路路基工程中不可缺少的构造物之一，平均每公里3一4座，起排水或交通作用。现有的涵洞以钢筋混凝土结构为主，具有强度高、承载能力好、断面形式多等特点。大量的工程调研结果表明，运营中约63.5%的涵洞出现裂缝，其中70%是纵向开裂，主要表现为：涵顶填土愈高，涵洞凸出地面的高度愈大，涵洞跨度越大，则开裂的比例越大；在实际工程中，对涵洞地基处理越好，涵洞开裂的反而越多，即地基承载力越高，变形越小，开裂的越多；对于在软土上修筑涵洞地基，若用桩基础处理，涵洞几乎均出现裂缝甚至破坏而导致不能正常使用；对涵洞的侧向填土压实不够，涵洞开裂的比例也较大。这些现象均说明，我国公路涵洞设计和施工技术规范从设计理论到施工工艺均存在一定的局限性。
针对公路涵洞中存在的问题，不少专家和学者从理论、技术、工艺等方面做了大量的研究工作，钢波纹管涵洞的提出与应用就是研究的成果体现之一。钢波纹管涵洞的优点是：①可以较好地适应地基基础的变形，有效地解决由于地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题；②工厂机械化加工产品能更好地确保涵体的工程质量；③大大提高了涵洞的施工进度，节约工期，特别是用于临时性工程更显其优势；④涵体的柔性结构特性能很好地改善涵洞两侧与公路路堤交界处的“跳车病害”。为此，国内一些公路建设使用了钢波纹管涵洞，但至目前为止仍没有系统的设计与施工技术规范可依，不少地区在应用时缺乏技术支持，致使该技术在工程应用中受到极大的限制。
本书在分析钢波纹管涵洞在国内外的应用情况和材料工程特性的基础上，基于现场试验与室内模拟试验，分析不同管径钢波纹管涵洞在不同填土荷载作用下及施工工艺条件下的受力与变形特性。利用数值模拟计算，分析不同参数对钢波纹管涵洞受力与变形特性的影响；车辆荷载对涵管影响的临界填土高度；不同类型涵管的受力与变形特性，提出适用不同填土荷载下的钢波纹管波纹参数。利用弹性理论，推导出钢波纹管涵洞竖向变形计算公式。结合工程实际，给出钢波纹管涵洞结构设计方法和合理的施工工艺。
全书共分八章，第1、2章介绍钢波纹管涵洞在公路工程中的应用情况及钢波纹管涵洞材料的工程特性，指出钢波纹管涵洞的结构特性。第3章结合工程实际，通过现场试验，分析随施工工况变化下钢波纹管涵洞的受力与变形特性，并在填土完成后施加车辆荷载，分析车辆荷载对涵洞结构功能的影响。第4章通过室内模拟试验，分析不同填土荷载与管径下钢波纹管涵洞的应力应变、变形及土压力的变化规律。第5章利用数值仿真技术，分析钢波纹管涵洞在不同填土荷载、管径、地基土模量、车辆荷载及波纹参数变化下的受力与变形特性，通过与其他两种类型涵管、室内模拟试验及现场试验的对比分析，提出适用于不同填土荷载下的波纹参数。第6章基于弹性理论，推导钢波纹管涵洞竖向变形计算公式，并与现场试验、室内模拟试验与数值仿真成果进行对比分析，验证理论计算公式的可靠性。第7章在剖析钢波纹管涵洞受力与变形特性的基础上，对现行的规范公式确定涵洞作用荷载计算方法存在的问题进行系统分析，建立钢波纹管涵洞荷载计算方法。第8章介绍钢波纹管涵洞结构设计与施工关键技术。

图集内容索引：

第1章绪论…1
1.1·钢波纹管涵洞的作用与类型1
1.2钢波纹管涵洞工程应用情况3
1.3钢波纹管涵洞适用条件…7
1.4本书的目标…8
第2章钢波纹管涵洞材料工程特性及其功能…8
2.1概述…8
2.2钢波纹管材料组成及其性能8
2.3钢波纹管材料强度指标及其特性9
2.4钢波纹管材料变形指标及其特性…11
2.5小结…12
第3章公路路基钢波纹管涵洞受力特性现场试验13
3.1概述13
3.2试验内容与方案…15
3.3测试元件的就位与防护…16
3.4试验工况与步骤…17
3.5试验成果与分析…20
3.6小结…56
第4章公路路基钢波纹管涵洞室内模拟试验58
4,1试验目的…58
4,2试验准备及内容…58
4.3试验成果分析…63
4.4模拟试验成果评价100
4.5小结…100
第5章公路路基钢波纹管涵洞受力与变形特性数值模拟计算与分析…102
5.1目的和意义....102
5.2计算模型与单元划分102
5.3计算方案与参数选取106
5.4计算成果与分析…107
5.5钢波纹管涵、钢圆管涵与钢筋混凝土管涵受力与变形特性对比…126
5.6与室内模拟试验成果对比分析…128
5.7与现场试验成果对比分析…137
5.8工程设计与施工建议144
5.9小结145
第6章公路钢波纹管涵洞变形的理论计算方法147
6.1概述147
6.2计算模型及理论推导…147
6.3计算公式及其讨论…150
6.4与室内试验、现场试验、数值计算的对比分析151
6.5小结152
第7章钢波纹管涵洞作用荷载计算方法…153
7.1概述153
7.2国内外规范的荷载计算方法分析与对比…153
7.3本文的荷载计算方法160
7.4算例分析163
7.5小结…164
第8章钢波纹管涵洞设计与施工关键技术…165
8.1目的和意义…165
8.2设计技术165
8.3施工技术191
8.4小结196
参考文献…197

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