预制矩形箱涵受力性能模拟及其潜在的破坏模式

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.02.022

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (2): 260-265.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.02.022

预制矩形箱涵受力性能模拟及其潜在的破坏模式

王述红¹，阿力普江·杰如拉¹，王鹏宇¹，刘伟华²

(1. 东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819; 2. 中建五局土木工程有限公司，湖南长沙410004)

收稿日期:2016-09-07 修回日期:2016-09-07 出版日期:2018-02-15 发布日期:2018-02-09
通讯作者: 王述红
作者简介:王述红(1969-)，男，江苏泰州人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金地区重点资助项目(U1602232);国家自然科学基金资助项目(51474050，51179031)；地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室项目(SKLGP2012K009，SKLGP2014K011)；辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(LN2014006).

Mechanics Performance Analysis of Precast Rectangle Box Culvert and Damage Prediction of Key Parts

WANG Shu-hong¹， JIERULA Alipujian¹， WANG Peng-yu¹， LIU Wei-hua²

1. School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University，Shenyang 110819， China； 2. CCFEB Civil Engineering Co.， Ltd.， Changsha 410004，China.

Received:2016-09-07 Revised:2016-09-07 Online:2018-02-15 Published:2018-02-09
Contact: WANG Shu-hong
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摘要/Abstract

摘要： 以沈阳市浑南新城区综合管廊工程预制拼装施工段为研究背景，针对城市地下综合管廊预制矩形箱涵单个管节，通过通用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟，研究分析其在不同埋深下的结构变形和应力分布规律.建模中为了尽可能地贴近预制箱涵的实际受力情况，参照实际工程应用对其进行了配筋.本模型中通过改变施加于顶板和侧壁板的荷载大小来模拟埋深的变化:对综合管廊顶板施加均布压力，对侧壁板施加线性变化的侧土压力，最终分析预制箱涵在不同埋深下的结构变形和应力分布，并提出结构安全隐患存在的部位和其潜在的破坏形式，为复杂条件下预制综合管廊的设计和施工提供理论参考.

关键词: 预制矩形箱涵, 顶板, 侧壁板, 结构变形, 应力集中

Abstract: Taking the prefabricated construction section of the Hunnan New Development Area utility tunnel construction in Shenyang， China as research background， the numerical simulations of structural deformation and stress distribution of single precast rectangle box culvert at different burial depths were carried out through the general finite element analysis software ABAQUS. In order to modeling the actual stress of the precast rectangle box culvert as accurately as possible， the reinforcement was carried out according to the actual engineering application. This model simulated the different buried depths by changing the load of roof and side wall， where a uniform pressure was loaded on the roof and the lateral pressure varied linearly was loaded on the side wall. Finally this paper analyzed the structural deformation and stress distribution of precast rectangle box culvert at different buried depths， pointing out the existing structural safety problems and potential failure modes， to provide a theoretical reference for the design and construction of utility tunnel engineering.

Key words: precast rectangle box culvert, roof, side wall, structural deformation, concentration of stress

中图分类号:

TU990.3

王述红，阿力普江·杰如拉，王鹏宇，刘伟华. 预制矩形箱涵受力性能模拟及其潜在的破坏模式[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(2): 260-265.

WANG Shu-hong， JIERULA Alipujian， WANG Peng-yu， LIU Wei-hua. Mechanics Performance Analysis of Precast Rectangle Box Culvert and Damage Prediction of Key Parts[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(2): 260-265.

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