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1绪论1

1.1涵洞的基本概念及分类1

1.1.1涵洞的基本概念1

1.1.2涵洞的分类1

1.2高填方刚性涵洞的特点3

1.3高填方刚性涵洞常见病害4

1.4高填方刚性涵洞研究意义7

1.5高填方刚性涵洞计算理论发展现状8

2高填方钢筋混凝土拱涵受力状态及变形特性11

2.1荷载传递机理11

2.2涵-土体系受力状态试验研究12

2.2.1测点布置12

2.2.2现场试验成果分析12

2.3涵-土体系受力状态数值模拟16

2.3.1有限元计算模型及参数16

2.3.2有限元计算结果分析17

2.4涵-土体系变形特性19

2.4.1变形特性现场测试分析19

2.4.2变形特性数值模拟分析19

2.5受力特性的影响因素分析21

2.5.1边界条件21

2.5.2涵洞几何尺寸24

2.5.3填土性质24

2.5.4地基刚度25

2.5.5偏载效应26

3高填方钢筋混凝土盖板涵受力特性及影响因素分析31

3.1计算模型分析31

3.1.1问题描述31

3.1.2数值建模32

3.1.3材料模型及参数32

3.2盖板涵受力特性分析33

3.2.1涵洞变形特性33

3.2.2土压力分布规律33

3.2.3涵洞内力分布规律35

3.3盖板涵受力特性的影响因素分析36

3.3.1填土高度36

3.3.2填土内摩擦角和黏聚力37

3.3.3填土弹性模量37

3.3.4涵洞几何尺寸38

3.3.5地基弹性模量39

3.4本章小结40

4高填方刚性涵洞土压力计算方法41

4.1 Marston土压力计算公式及其修正41

4.1.1 Marston土压力计算理论41

4.1.2修正的Marston理论公式41

4.2普氏理论土压力计算方法42

4.3耶梅里杨诺夫土压力计算方法42

4.4顾安全土压力计算公式及其修正43

4.4.1顾安全公式43

4.4.2修正顾安全公式44

4.5现行的规范方法及其适用范围45

4.5.1公路桥涵设计通用规范45

4.5.2铁路桥涵设计基本规范45

4.5.3美国公路桥涵设计规范46

4.6实测结果回归分析47

4.7理论方法计算结果与试验结果对比分析47

5山区沟谷箱涵受力性状及竖向土压力计算方法50

5.1概述50

5.2沟谷箱涵受力特性51

5.2.1测点布置及试验结果分析51

5.2.2数值建模及计算结果分析54

5.2.3受力性状的影响因素及影响规律58

5.3涵顶土压力计算方法61

5.3.1理论模型建立61

5.3.2涵顶土压力计算63

5.3.3理论结果的验证65

5.4本章小结66

6高填方刚性涵洞减载机理及土压力计算方法67

6.1刚性涵洞减载机理分析67

6.2减载条件下刚性涵洞土压力计算方法68

6.2.1垂直土压力计算模型理论分析68

6.2.2改进的垂直土压力计算方法69

6.2.3计算结果对比分析71

6.2.4土压力影响因素及影响规律分析72

6.3新型减载式刚性涵洞受力特性分析74

6.3.1减载式刚性涵洞结构74

6.3.2减载式涵洞受力特性数值模拟74

6.3.3受力性状的影响参数分析78

6.3.4减载式涵洞受力性状讨论80

6.4本章小结80

7高填方刚性涵洞工作性状的时间效应82

7.1工作性状时间效应研究现状82

7.2时间效应的理论分析83

7.2.1时间效应理论模型83

7.2.2考虑时间效应的涵顶土压力计算方法84

7.3时间效应数值模拟86

7.4理论分析结果与数值模拟结果对比分析90

7.5本章小结90

8高填方刚性涵洞地基承载力92

8.1确定地基承载力一般方法92

8.1.1规范方法92

8.1.2现场试验方法93

8.1.3理论计算方法93

8.2地基承载力修正94

8.2.1涵洞地基承载力修正的原因94

8.2.2涵洞地基承载力埋深效应95

8.2.3涵洞地基承载力宽度修正98

8.2.4软土固结对涵洞地基承载力影响99

8.2.5路基填筑速率对地基承载力的影响101

8.3涵洞地基设计原则102

8.4本章小结103

9高填方刚性涵洞地基处理设计方法105

9.1涵洞基底土压力分布规律105

9.2涵洞地基处理设计方法106

9.2.1地基处理宽度107

9.2.2地基处理深度107

9.2.3地基处理后的刚度108

9.3涵洞地基处理原则109

10高填方涵洞地基处理方案优选111

10.1评价指标体系建立的原则111

10.1.1评价指标选取原则111

10.1.2评价指标体系建立原则112

10.2评价指标体系的建立113

10.2.1高速公路地基处理方案选择的原则113

10.2.2评价指标体系的建立114

10.2.3评价指标的量化分析116

10.3指标权重的确定118

10.3.1基于层次分析法的主观权重118

10.3.2基于熵权的客观权重120

10.3.3组合权重121

10.4地基处理方案的优选121

10.4.1模糊物元分析的基本知识122

10.4.2基于熵权模糊物元的地基处理方案优选决策步骤125

10.5实例分析126

10.6本章小结130

参考文献131