施工荷载作用下玻璃钢夹砂管涵安全性评价

发布时间：2022-02-15 11:53

　　为研究公路工程施工期间管周土压力、大型施工机械静载和动荷载作用对玻璃钢夹砂管涵的力学响应,依托实际工程,考虑不同覆土高度,选用22.1t振动压路机以及20.1t、39.4t、60.4t卡车共4种大型施工机械,测定5种不同轮载位置工况静荷载作用下管涵力学特性的变化规律;现场试验研究了3种大型施工机械动载作用对管涵振动特性的影响规律。研究表明:静载试验中,涵顶覆土高度为50cm、工况2轮载作用位置时,60.4t卡车对管涵的应力、变形作用明显;动载试验中,填土高度为80cm时,振动压路机强震走行时要比重型卡车对管涵的受力更为不利,管涵最大振动加速度可达4.6mm/s²,长时间持续作用对于管涵的损伤程度很大。路基施工期涵顶填土厚度50cm应禁止60t重型卡车,填土厚度80cm应禁止22t振动压路机强震走行。 

【文章来源】：公路. 2020,65(11)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

玻璃钢夹砂管管材压缩性能试样

图1 玻璃钢夹砂管管材压缩性能试样为研究施工期施工机械荷载作用对管涵受力和变形的影响特征，选取称重后为20.1t、39.4t和60.4t三种重型卡车，试验测试涵顶填土高度h为50cm、80cm和100cm时管涵的应力值与变形值，现场试验位置布置及试验加载数据采集见图2(b）和图2(c）。加载车辆采用中国重汽豪沃牌三轴自卸工程运输车，前轴与中轴轴距为400cm，中轴与后轴轴距为135cm，轮胎接地宽度为25cm。为考虑管涵加载位置对管涵受力与变形的影响，施工机械荷载加载位置设计5种工况，具体加载位置说明见表1。

现场动载试验所用管涵及现场准备工作同静载试验。选用施工机械8228-5型22.1t振动压路机，以及称重后为39.4t和60.4t两种重型卡车，强震作业时振动频率为28 Hz，最大振幅2.0mm，振动力390kN。采用TST126磁电式速度传感器，在管顶（V）、管侧（H）分别安装专用卡座并与管道紧密接触，连接至TST5925EV无线遥测动态应变系统，连续采集管涵的振动特性数据，传感器及安装见图3。为保证管涵安全，填土高度80cm时，测得2种载重吨位的重型卡车行驶速度为25～35km/h，以及22.1t振动压路机强震模式下按照常规作业速度通过玻璃钢夹砂管涵竖向和水平向的振动速度的时程曲线，这3种施工机械是路基施工阶段典型的交通荷载，用于动载作用下管涵振动特性试验以及管涵施工期安全评估具有代表性。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]地震荷载作用下埋地玻璃钢夹砂管的动力响应分析[J]. 徐磊,叶志才,任青文.  防灾减灾工程学报. 2012(04)
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[6]交通荷载作用下饱和土中管道的动力分析[J]. 张土乔,邵煜.  浙江大学学报(工学版). 2007(01)

博士论文
[1]极端地层荷载下承插式刚性管涵与土的相互作用研究[D]. 覃小纲.东南大学 2018
[2]公路钢波纹管涵洞受力与变形特性及应用研究[D]. 乌延玲.长安大学 2012



本文编号：3626583