铁路波纹钢管涵病害力学响应数值分析

摘要

为支撑波纹钢管涵在铁路工程中的应用，通过数值计算分析了铁路波纹钢管涵对冻胀、融沉和不均匀沉降病害的力学响应。结果表明，土体整体冻胀对波纹钢管涵受力影响显著，1%整体冻胀率引起管涵应力增加约178 MPa;管涵底部、下部45°和侧面位置的局部冻胀均会引起管涵应力的显著增加，1%局部冻胀率可引起管涵应力增加约118 MPa;可见应严格控制涵周土体的冻胀性。通过在涵周设置空陷模拟融沉和不均匀沉降病害，管涵应力对涵底不均匀沉降、融沉不敏感，底部空陷率20%时仅引起管涵压应力增加约27 MPa;管涵应力对下部45°和侧面空陷敏感，下部45°和侧面空陷率为10%时，分别引起管涵压应力增加约121 MPa和168 MPa。

关键词

客货共线铁路 / 涵洞 / 数值计算 / 波纹钢 / 病害