首先通过对土-波纹钢板相互作用的机理分析,选择圆管涵推导了考虑土结相互作用的内力计算公式。将波纹钢板简化为平钢板,建立了考虑土结相互作用的平面有限元模型,在土体中定义路径线分析了不同结构参数对土压力分布的影响,并根据修正后的土压力和波纹钢板结构的空间刚度对内力计算公式进行了修正,将理论计算与数值模拟结果进行了相互验证。其次,选择圆管涵和拱形小桥结构,分析了土的弹性模量、泊松比、内摩擦角及波纹钢板截面等参数对结构刚柔性及受力性能的影响,给出了波纹钢圆管涵刚柔性区分公式;对施工过程的影响进行了分析,为施工控制和监测提出了建议。第三,利用实测与数值模拟相结合的方法对结构的动力性能进行的研究,得出了从裸拱到成桥不同阶段自振特性的变化规律;对车辆荷载的冲击系数进行了测试和模拟,结合国外相关规范对该类结构的抗震设计提出了建议。第四,结合施工阶段可能发生的稳定问题进行了详细分析,给出了施工控制建议。然后,结合实测对该类结构施工成型后的长期性能进行了初步分析,得出了土体沉降稳定对结构受力性能的影响。最后,详细介绍了圆管涵和高低弧拱桥的试验过程,对试验结果进行了分析和讨论,掌握了该类结构的受力特点。
英文主题词buried corrugated steel plate structure; soil-steel interaction; mechanical behavior; soil pressure; experimental study