【硕士】交通荷载下检查井受力变形研究

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内容简介

　　随着社会的不断进步发展，城市的建设不论从规模还是品质上都不断需要得到提升，因此城市道路和市政管网的建设也必须同步跟进。检查井是城市道路和市政管网中的重要组成部分，在其使用过程中，普遍出现了沉陷及其周边沥青混凝土开裂等现象，严重影响了行车安全性和舒适性以及城市环境的美观。为调查清楚引起检查井破坏的因素以及破坏机理，本文作了如下工作：　　(1)作者对杭州市部分城市道路上检查井进行了现场调查，根据机动车道和非机动车道上的检查井破坏情况的对比分析，发现交通荷载是引起检查井沉陷和周边沥青路面开裂的主要原因；　　(2)建立了检查井所受汽车冲击荷载以及残余变形的计算方法。计算分析表明，交通荷载引起的检查井砌体残余变形并不显著，因此检查井砌体的残余变形应该不是检查井沉陷的主要因素；　　(3)针对检查井上部结构进行了三维有限元计算。计算分析表明，在单次轮载过程中，井座垫层和砌体外边缘沥青路面竖剖面经历了反复剪切的作用。在这种反复剪切的作用下，井座垫层和沥青路面极易出现疲劳破坏，从而引起检查井沉陷和周边路面开裂；　　(4)本文最后采用轴对称有限元计算模型，分析了交通荷载动力作用下检查井的受力变形，分析了荷载大小、荷载作用时间和检查井材料性质对检查井受力的影响。分析表明，作用时间的长短对动力作用下的检查井的最大应力和变形也没有很大影响；检查井盖板在承受动力荷载过程中，会交替出现较大的拉应力和压应力；交通荷载对检查井结构的影响的从上到下由大到小，影响深度有限。因此交通荷载作用下检查井的破坏主要发生在上部结构。　　　　　　

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