沟埋式公路钢波纹管涵力学性能分析与测试

张建国，李永胜，杨 波，陈 旭

(1.中交第二公路工程局有限公司，陕西 西安 710065； 2.延安市公路勘察设计院，陕西 延安 716000)

0 引 言

钢波纹管是由碳钢板经冷成型加工而成的管壁带有波形截面并且管体表面经耐腐蚀处理的金属管道状结构物，其钢材具有较高强度且变形大，波纹的存在使其具有环向刚度和轴向柔性的特性，能对结构横向位移进行补偿[1]，构成性能优越的钢-土结构体。随着钢波纹管涵在工程上的应用越来越广泛，其受力性能受到了很多学者的关注.

美国铁路工程协会提出荷载应力环分散的概念，初步揭示了上部荷载作用下钢波纹管涵洞的作用机理；Duncan[2]提出结构-土体相互作用设计计算方法，利用有限元分析得出的图表与公式来进行设计；K.M. El-Sawy[3]、蒋雪梅[4]等通过对钢波纹管涵洞进行三维有限元计算，得出有限元分析结果，对比发现与现场试验结果基本一致；李凌宜[5]等通过建立钢波纹管有限元模型，得出在车辆及填土影响下管周应变最大的位置；唐赛[6]等利用Ansys软件建立模型，对比分析了单层钢波纹管涵与双层注浆钢波纹管涵的受力变形规律；季文玉[7]通过理论分析、数值分析、现场试验这3个方面的分析，对钢波纹管力学性质进行研究，得出钢波纹管变形和应力计算公式；冯忠居[8]等通过室内试验，在涵洞断面布设应变片，对管涵洞的力学特性及管周土压力变化规律进行了研究；乌延玲[9]、杨露[10]、张红宇[11]等通过现场试验，研究了钢波纹管涵在填土过程中的受力与变形特性；……