岩溶地区高速公路路桥基下伏溶洞顶板力学简化计算模型研究

溶洞顶板力学简化计算模型是溶洞顶板稳定性分析与评价的基础,对岩溶地区高速公路路桥基稳定性判断具有重要的工程实际意义。根据岩溶地区高速公路路桥基下伏溶洞顶板实际受力特点,视均布荷载及中部集中力为路基与桥基下伏溶洞顶板所受上部压力,将溶洞顶板简化为两种荷载作用下的3类简单梁结构模型,即简支梁模型、两端固定梁模型和悬臂梁模型,并基于材料力学理论引入奇异函数的初参数法,推导出6个溶洞顶板力学简化计算模型的挠曲线方程。以广东韶关丹霞高速公路互通区路桥基下伏溶洞为例,利用推导出的挠曲线方程计算出对应简化计算模型的挠度分布,并与有限元数值模拟结果进行对比分析,结果发现:两端固定梁模型的挠度分布曲线与有限元数值模拟的结果最为接近,实际工程中宜采用两端固定梁模型作为路桥基下伏溶洞顶板稳定性评价的基础。