波纹钢形状与拱效应对加固盖板涵承载力的影响

为了探索波纹钢形状对加固盖板涵承载力的影响及填充混凝土的拱效应形成机制，采用室内试验与数值分析相结合的研究方法，以一个室内模型试验结果为基准，建立了72个箱形、圆弧及其之间的过渡形状的波纹钢加固盖板涵的数值模型，探明了加固体系承载力随波纹钢形状参数的变化规律；基于合理拱轴的概念，探明了填充混凝土的拱效应形成机理，并采用5个数值模型进行了验证。结果表明：拱腋半径保持不变时，加固体系的承载力随着拱顶、侧墙半径的增加而减小；拱顶、侧墙半径不变时，加固体系的承载力随着拱腋半径的增加而增大；提升加固体系承载力最有效的方式是增加拱腋半径，其次是减小拱顶和侧墙半径；填充混凝土的拱效应与荷载类型有关，当波纹钢的形状能保持拱轴连续并且在素混凝土刚性角以内时，加固体系的承载力最高。在设计波纹钢加固盖板涵结构时，应根据实际工程需要综合考虑波纹钢形状与填充混凝土的拱效应，尽量避免紧贴原盖板涵的加固设计。