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、第
33
卷第
11
期
2010
年
11
月
合肥工业大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF HEFEI UNIVERSITY OF
TECHNOLC
见
Y
Vo
l.
33
No.
11
Nov.
2010
Doi:
10. 3969jj. issn.
1003-5060.2010.1
1.
015
有新结预应力
FRP
复合管涵试验及数值分析
李凡,李雪峰,陈清
(合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥
230009)
摘
要:为了探求
FRP(fiber
reinforced
polymer)
复合管涵结构的承载'性能,文章进行了
FRP
复合管涵室外原
型堆载试验,并采用三维有限元数值仿真技术,分析研究了
F
即复合管涵结构的承载性能,采用
ADINA
软
件分析了管涵结构与土之间的相互作用问题及其承载性能。试验结果与仿真分析结果对比分析表明
F
即复
合涵管具有高承载性能,同时试验结果验证了数值仿真结果的可靠性。
关键词
:FRP
复合管涵
p
承载性能;堆载试验;有限元;数值仿真
中图分类号:
U449.
83
文献标志码
:A
文章编号
:1003-5060(2010)11-1660-05
Load test and numerical simulation of composite
culvert with winding bonded prestressed FRP
LI
Fan
,
LI
Xu
e-
feng
,
CHEN
Qing
(Sc
h
∞
1
of
Civil
and
Hydraulic
Engineering
,
Hefei
University
of
Technology
,
Hefei
230009
,
China)
Abstract:
Focused
on
the
bearing
capacity
of
fiber
reinforced
polymerCFRP)
composite
culvert
struc-
ture
,
the
field
load
test
is
carried
out
and
3D
finite
element
numerical
simulation
is
adopted
in
this
pa-
per.
The
interaction
between
the
culvert
structure
and
soil
and
the
bearing
capacity
of
the
structure
are
analyzed
by
the
software
ADIN
A.
The
comparison
of
the
results
of
field
test
with
those
of
numeri-
cal
simulation
shows
that
FRP
composite
culvert
structure
has
high
bearing
capacity
,
and
that
the
nu
merical
simulations
are
reliable.
Key
words:fiber
reinforced
polymer(FRP)
composite
culvert;
bearing
capacity;
load
test;
finite
ele
ment;
numerical
simulation
o
51
tE
陷和移位等问题,使得涵管部分或全部失效而影
响已建公路的运营状态。虽然管涵属于公路工程
中的附属构筑物,但一旦出现问题,由于其埋深较
大,很难对其予以维修和加固,也会由于其排水不
畅可能导致路基特别是高填土路基含水量的变化
而使其强度降低。
纤维缠绕管涵是
20
世纪
70
年代出现的一种
新型管道,也是目前国内外正大力推广使用的一
种复合材料管涵。
FRP
C
fiber
reinforced
poly-
mer)
复合材料缠绕管涵是将连续纤维粗纱或布
带浸渍环氧胶液后,在设定的纤维张力下,按照预
定的缠绕规律连续地缠绕在芯模或内衬上,然后
随着我国公路建设的飞速发展,横穿公路的
涵洞数量越来越多。涵洞的常见构造型式有圆管
涵、盖板涵、拱涵和箱涵等。其中钢筋混凝土圆管
涵具有对基础的适应性强及受力性能较好、污工
数量少、施工方便、制作简便以及造价低等优点而
得到广泛的应用。而传统的
1
昆凝土涵管在使用过
程中出现了自重大、使用寿命短、承载性能低、耐
腐蚀能力不强及接头易漏水等缺陷,由此导致目
前我国公路建设中尤其是高等级公路工程建设中
所采用的钢筋混凝土涵管普遍出现涵管开裂、沉
收稿日期:
2010-04-14
作者简介:李
凡(l
967~)
,男,安徽明光人,博士,合肥工业大学副教授,硕士生导师.