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EPS材料用于高填方涵洞减荷的工程性质研究

王俊伟  
【摘要】: 由于高填方涵洞所受荷载大,涉及到的受力因素多,而且复杂多变,因此在设计时很难准确确定涵洞土压力的大小,加之按现行规范与手册计算的土压力又偏小,所以,高填方公路涵洞在应用中常常会出现开裂、错位等一系列病害,如何采取措施能减小涵洞上所受的土压力就很有意义。 本文对EPS减荷材料进行了室内试验,并依托实际工程,对高填方涵洞采取减荷措施,进行了一系列研究,论文主要做了以下几方面的研究工作: (1)通过室内试验研究了EPS材料的一些物理力学性质。通过压缩试验得到了EPS材料的应力—应变关系,获得了该材料在受力情况下所具有的“线性—塑性—硬化”三阶段应变规律;通过对不同密度EPS材料的研究,得到了它们在不同应变阶段时所对应的压力值,并汇总到表格中,方便查用;通过对不同密度EPS材料组合层的试验,得到了组合材料的应力应变规律,为将组合材料应用于实际工程提供了参考;通过三轴压缩试验,得到了不同围压下EPS材料的变形特性。 (2)通过现场试验,验证了减荷措施对涵洞受力的有利影响。通过对涵顶减荷段与不减荷段的应力对比,得到了减荷措施对减小涵顶受力的作用;通过对涵洞土压力系数随着填土高度变化规律的总结,得到了减荷措施对减小涵洞受力所达到的最终效果,即土压力值减小到土柱压力的1/2~1/3;通过对涵洞沉降的分析,直观的说明了采取减荷措施对改善涵洞受力的明显效果;通过对涵周土压力分布图的绘制,从总体上说明了减荷措施对涵洞周围受力的影响,得到了涵洞周围土压力分布的规律。 (3)通过优化设计,说明了采取减荷措施对于优化涵洞结构,降低工程造价等方面的作用,使得涵洞结构更加经济合理。


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