高原冻土地区公路涵洞冻融力学特性分析

Analysis of frozen thaw mechanical characteristics of in road culverts in platea J frozen soil region

该文以“一带一路”国家重要项目西藏羊大公路改建工程为依托,研究高原冻土地区涵洞冻融力学特性,采用Midas GTS NX有限元软件建立钢波纹管涵洞与水下防冻钢筋混凝土管涵4种工况下力学模型,通过设置土层温度变化函数,分析两种高原地区常用涵洞管道材料在经历冻融循环前后土层内力变化,管涵等结构层内力、位移变化以及铺设双向HDPE高密度聚乙烯土工格栅内力变化规律。研究结果表明:在经历冻融循环后两种材质管涵塑性区均增加,但是采用水下防冻钢筋混凝土管具有更好的协调变形能力;钢波纹管涵经过冻融循环后中点与两端主应力、剪应力变化率、不同路基边坡测点位移量均比水下防冻钢筋混凝土管涵小,更适宜在高原寒区使用;铺设双向HDPE高密度聚乙烯土工格栅后可以有效降低路面结构层不均匀变形;将建模理论计算值和施工现场检测数据进行比较分析,验证了该文方法的正确性。