如何在旧路改造中利用原有盖板涵,通过对其上填土高度的分析,以结构反算为分析思路,运用二分法、图表法,初步提出了盖板涵上极限填土高度,并用工程可靠度理论进行了论证。
在进行补强设计时 ,尽可能地考虑利用原有小桥涵 ,这样既可以简化设计,又可以节省建设资金。如在路面补强设计中,为满足纵坡要求,在原明涵盖板上增加填土 ;直接升高侧墙等方案都是最经济、最方便的。通过对旧路盖板涵上填土高度分析 ,以结构反算为分析思路 ,运用二分法、图表法等分析方法 ,以正交盖板涵为例 ,阐述如何利用结构反算来解决填土高度问题。
随着板上填土高度的增大,可变荷载对结构的影响逐渐变小,当填土达到一定高度时,可变荷载对结构的影响不再明显,可等代为均布荷载。而不同的结构形式 ,其受力特性也不一致 ,计算内力时需要采用不同的力学模型。整体式与装配式 ;简支与连续 ;线支承与点支承以及不同的横截面形状 ,都会导致不同的计算方法 ,计算结果也不一样。
现有的板涵大部分是装配式的。在板上填土高度很大而板的跨径又较小的情况下,作用在板上的车轮压力扩散分布到几个板上,此时可按单向板受力进行结构内力分析。进行内力计算时,用“折算宽度”法进行计算。但其呈现出的一定程度各向异性及部分尺寸有所变异。
1)忽略板各部分尺寸及配筋不同的影响 ,将板视为正交各向同性板 ,采用板的总体尺寸。
( 2)忽略细微的刚度变化 ,认为板横截面刚度均匀一致。
( 3)忽略装配作用,认为符合薄板理论的假定要求。
当结构的形式确定后 ,结构的抵抗弯矩就基本确定了。轮载按最不利的位置布置后 ,动载也就定了。随着填土高度的增加,恒载与动载的比值也在变化,荷载组合后的数值非线性增加。极限填土高度的求解需要不断地试算,为了更快地求解需要用到结构反算。结构反算就是要从已知荷载和结构形式入手,分析出内力、变形,再进行结构计算 ,分析出未知结构的内力、变形,再推算出其他结构受力特性。对于正交盖板涵 ,要先从已知填土高度、容重来计算结构内力,从抵抗弯矩、抗剪、挠度、施工应力等控制条件综合考虑 ,验算出正交盖板的极限填土高度。