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本文结合安徽省交通厅批准立项的《六(安)武(汉)高速公路装配式大孔径钢筋混凝土管型通道关键技术研究》课题以及安徽省交通投资集团研究项目《浅埋装配式钢筋混凝土管型通道力学特性研究》,采用理论分析和数值模拟分析计算相结合的方法,对装配式钢筋混凝土管型通道的力学性能,管道垂直土压的减荷措施和减荷材料,管型通道截面的优化等进行了系统而深入的研究,本文的主要研究内容如下:(1)考虑填土、管道和基础的共同作用、土体的非线性特性、初始应力场以及土体和管道的接触面因素的影响,利用有限元的思路,建立了地下管道横向力学有限元计算模型和方法,并且采用大型有限元分析软件Ansys,针对装配式钢筋混凝土管道工程算例,得出了管周土压力以及管道横截面应力的分布状况和规律。(2)建立了该装配式管型通道的三维-接触有限元模型,计算了其应力大小及应力分布情况,并与二维有限元模型计算的结果进行了对比,计算分析表明二维有限元模型的计算结果与三维有限元的计算结果差别较小。(3)以安徽省明(光)徐(州)高速公路工程的某装配式钢筋混凝土管型通道为研究对象,考虑土与结构的相互作用及管片接头之间的挤压摩擦作用,采用有限元数值模拟技术建立了该管型通道的二维有限元模型,分析研究了装配式钢筋混凝土管型通道管片接头断开位置确定、汽车荷载最不利布载位置确定等关键性问题。(4)建立了某装配式钢筋混凝土斜交管型通道的空间有限元数值模型,模拟分析了装配式斜交管型通道在车辆荷载作用下,不同斜交角时管型通道的变形大小,应力大小及应力分布情况。(5)基于以上的力学分析,针对施加柔性填料的上埋式管型通道,得出了减荷后的土压力分布,管道横截面应力的分布。利用该模型分析了六(安)武(汉)高速公路上一座装配式管型通道施工过程的变形及应力分布情况,证实了本文计算模型和计算结果的合理性。