线上期刊服务咨询,发表咨询:400-808-1701 订阅咨询:400-808-1721

线路设计法论文8篇

时间:2023-03-17 18:01:49

线路设计法论文

线路设计法论文篇1

1、10kV配电线路设计法流程影响

配电线路设计法质量的因素有很多,所以在设计过程中,需要对每一个环节的质量进行严格的控制,保证每一项设计都能落实到位。对于配电线路的设计,其主要流程体现在以下几个方面:1)在接到设计后,需要明确配电线路的导线截面、线路起点、终点;2)对配电线路沿线的地形、路径的进行了解,并确定初步的设计路径方案,进行现场测量计算,绘制出配电线路路径图;3)根据当地的实际情况,包括导线截面、档距、转交、路线场地等,合理选择杆塔的形式;4)根据设计,列出详细的材料清单,并对设计费用,设计定额、计费编制等进行合理预算;5)对各个设计方案进行对比,选择最佳方案。最后对最终的方案进行整理,为配电线路具体设计实施提供完整的设计资料。

2、10kV配电线路设计法要点

1)配电装置的合理选择。对于10kV配电线路配电装置的选择方面,其设计技术要点体现在以下几个方面:①在电器一级裸导体的选择方面,应该满足温度条件。温度环境的设计依据应该以每年最热月中最高温度的平均值。对于屋内电器以及裸导体选择方面,应该根据以往的温度统计资料,以最热月平均温度+5度的基础上进行设计。当温度低于仪表电器的最低允许温度时,要加强保稳措施防止冰雪事故的发生。另外隔离开关设置的破冰厚度要大于最大的覆冰厚度。②配电装置的抗震等级应该满足国家相关文件的规定,目前我国主要的相关文件为电力设施抗震等级设计规范。③在配电装置最大风速设计过程中,应该以10米高空中30年内最大风速10分钟的平均值。如果最大平均风速大于每秒35米,安装户外配电装置时,应该保证安装高度低于10米,并采取相应的加固保护措施。

2)配电线路中电器、导体的设计选择。在配电线路导体以及电器的设计过程中,其技术要点包括以下几个方面:①相关导体以及电器的绝缘水平应该满足相关标准。②保证选用电器的承受电压,确保其高于该配电回路中的最高运行电压。设计中选用的导体,其允许的最大电流应该大于该回路汇总最大的持续电流。并且导体、电器等在设计中需要考虑日照对其的影响。③在导体、电器热稳定性、动稳定、开断电流验算设计过程中,应该严格的按照设计规划进行,并考虑配电系统长远的规划。具体的计算应该按照三相短路实施相关的验算。④当配电线路电压互感器回路采用熔断器进行保护石,不用对其热稳定以及动稳定进行验算。如果用高压限流熔断器对其进行保护,需要根据限流熔断器的特性实施热稳定以及动稳定的验算。

3)配电线路路径的选择。在配电线路路径设计选择方面,主要的设计选用原则包括以下几个方面:①配电线路的选择尽可能的方便施工,尽可能避免对农田的占用,需要具有便利的交通条件以及运行维护条件,保证路径选择经济合理、安全。②在配电线路选择上,应该避开一些特点的场所,包括不良地质、油厂、军事重地、机场等;③在配电线路出线端一般采用12、16、24电缆沟,尽可能减少重复施工;④光缆的走线一般是根据10kv架空线,其配备一般以1到2千米为宜,如果光缆过长,会给线路维修与施工增加难度,线路果断会增加接头的数量,对信号造成影响;⑤尽可能的考虑到直线转角问题,将其设计为直线转角杆塔。

4)对路径的初步设计。在10kV配电线路路径的初步设计过程中,具体的设计内容包括总线路设计法、线路机电路线设计、杆塔与基础设计。总线路:总线路设计法方面,一般包括线路走径设计、设计依据一级一级工程设计三个方面。对于线路设计法依据应该从线路设计法原则出发,满足当地的实际情况毛病根据相关的设计文件与规章设计执行。制定工程设计各个分项目的任务书,并签订设计合同,对相关的文件与编号进行认真审批。机电路线设计:在机电路线设计方面,包括了导线架设计、气象内容、金属机具设计与组装设计、绝缘子串设计、导线防震设计。保证机电线路在可能发生的恶劣环境下,也能够安全稳定的运行。导线架的设计应该满足最大盈利,其材质结构等都需要满足配电线路的送电能力,提升线路的防震性能,采取相应的防震措施。杆塔与基础设计:10kV杆塔主要包括直线、转角、耐张、终端等几种形式。塔型以及高度的选择是配电线路设计法中关键的内容,必须坚持维护方便、经济、稳定等原则。耐张杆塔选择中,需要尽可能选用高度较低的杆塔,保证杆塔具有较为良好的受力条件。在塔型选择方面,需要根据10kV配电线路工程实际情况,加强新工艺、新材料的推广与应用。这样也能降低对材料的使用,缩短工期,为成本控制提供有力的帮助。

3、总结

线路设计法论文篇2

1纵梁受力分析

与分析横梁方法类似,如图2所示,取最不利位置,两组道岔处区域,纵梁平行于线路作用在挖孔桩上,假设两列列车同时过桥,纵梁以上荷载有:两列车所产生的中-活载(乘以相应的折减系数)、横梁恒载、小纵梁恒载、3-5-3型吊轨恒载、枕木以及钢轨恒载。拟选取H428×407×20×35型钢纵梁,纵梁与桩之间采用连续梁结构进行模拟。经计算,输出结果为:纵梁变形形状,最大位移1mm,纵梁梁最大弯曲应力57033.6kN/m2=57.0MPa,纵梁最大剪切应力52447kN/m2=52.4MPa,均满足规范。纵梁采用H428×407×20×35型钢。

2线路防护及顶进施工步骤

2.1线路防护施工步骤

新建下穿铁路框架桥位于车站咽喉区,框架桥采用宽翼缘大刚度的H型钢纵横抬梁加固铁路线路。线路防护施工可大体分以下几个步骤[4-6]:第一步:抽换枕木(砼枕换木枕),木枕尺寸为280cm×16cm×24cm,道岔影响范围内岔枕尺寸应根据实际调整,确保符合轨道施工要求。第二步:对各股线分别设“3-5-3”P43吊轨,道岔区设“3-3”P43吊轨;并在轨底枕木下设置小纵梁,并将一股线路下小纵梁通过横向连接成整体。第三步:施工线间及线路两侧挖孔桩及端部钻孔桩及盖梁。第四步:安装H428×407×20×35型纵梁。第五步:横穿H428×407×20×35横梁及H498×432×45×70横梁。

2.2顶进施工步骤

第一步:箱体浇筑完毕,中继间顶进至箱体前端距第一排桩边缘1.0m处,将横梁稳定支撑于箱体上。第二步:箱体顶进至第一排桩边缘最小距离0.3m处,横梁稳定支承于箱体后,拆除箱体范围内第一排排桩及H428×407×20×35型纵梁,继续顶进。第三步:箱体陆续顶进离第二至八排桩边缘最小距离0.3m处,横梁稳定支承于箱体后,拆除箱体范围内第二至八排桩及H428×407×20×35型纵梁,继续顶进至设计位置。第四步:箱体两侧路桥过渡段回填级配碎石并注浆,确保铁路刚度平稳过度,最后拆除箱体范围外纵横梁及线路加固设施,恢复线路。

3结语

线路设计法论文篇3

(一)导线设计

导线设计是110kv送电线路设计法中的关键环节,相关工作人员应高度重视这项工作。

1.导线截面的确定

在110kv送电线路设计法过程中,合理确定导线截面,不但应考虑经济电流密度,还应注重无线电干扰以及电晕等影响。对于跨径相对较大的送电线路来说,应依据允许的载流量确定导线截面,还应综合比较分析经济性和技术性,最终确定最优的导线截面。如果110kv送电线路工程所在的地理位置的海拔在1000米以内,可以使用钢芯铝绞线,若导线外径超过9.6米,则可不必进行电晕验算。

2.导线与地线的安全系数

导线与地线的安全系数应大于2.5,并在送电线路的设计过程中,保证地线的安全系数大于导线。如果导线和地线架设在滑轮上面,应计算悬挂点局部弯曲所引发的附加张力,这有助于增强导线的安全性。在没有考虑覆冰以及风速的条件下,应控制导线弧垂最低点的极限张力在允许拉断力的60%以内,悬挂点应在66%以内。同时应使地线在满足机械要求的同时还应满足相关电气设备的使用标准,若没有特定要求,则可以使用镀锌钢绞线或者复合钢绞线充当地线。

(二)线路防雷设计

雷击是引发送电线路故障的主要因素,因此,在110kv送电线路设计法过程中,应全面做好防雷设计,通过对大量工程的分析研究可知,若想在送电线路中做好防雷设计工作,可以采取以下三种措施。

1.线路路径选择

选择线路路径时,应尽量避开雷电频发地区,并在设计规范要求规定的范围内尽可能地降低杆塔高度;

2.防雷水平

为提高送电线路的防雷水平,可以采用全线架设双避雷线的方式。为有效增强避雷线对送电线路整体的屏蔽效果,减小绕击雷的雷击可能性,在设计的过程中应尽量减小避雷线对边导线的保护角,依据相关规范要求,应将110kv送电线路的保护角度控制在20-30度;

3.抗雷击水平

送电线路自身的绝缘水平和抗雷击水平呈正相关,因此,可以通过提升线路自身的绝缘等级来提高抗雷击水平,同时还应加强对零值绝缘子的检测,这能够有效保证送电线路的绝缘强度。在具体的设计过程中,应综合对比分析不同类型绝缘子的性能,择优选择,从性能和经济性两方面综合考虑,尽量使用玻璃绝缘子,这主要是应为该绝缘子具有零值自爆的特性。另外,由于送电线路的接地电阻与抗雷击水平呈负相关,因此,应在条件许可的条件下,尽量降低杆塔的接地电阻,这可显著提升送电线路的抗雷击水平,这也是现阶段最常用的和最经济的一种防雷击措施。

二、110kv送电线路的施工管理

(一)加强施工组织

110kv送电线路具有高风险和高强度,为做好线路设计工作,突显其重要性。在放导线、地线和紧固导线、地线时,应对制动装置、夹具、谭煜松湖北恩施永扬水利电力工程建设有限责任公司445000钢绳等进行严格检查,加大对线盘支架、导线和地线下滑的控制力度,一旦发生失控现象应立刻停止施工,快速撤离施工人员,切实保障施工人员的生命安全。另外,还应认真检查导线和地线是否完整,一旦发现残缺应参照相关规范,对其进行修补、缠绕或者截断等操作。

(二)施工安全管理

施工现场的安全管理严重影响着110kv送电线路的施工,为保证送电线路施工的稳步进行,应全面做好施工安全管理工作,这不但能规避各种工程安全事故,还能提升送电线路的整体施工质量。

1.在送电线路工程的施工过程中,现浇混凝土基础时,应注意以下内容:施工人员应配备安全帽,利用梯子完成上下坑工作,保证摆设的物件和坑口之间的距离超过0.8米,清理干净坑口附近的杂物;安装刚模板时,需将拼装完整的模板放在横档上,且横档使用角钢或者槽钢制作,支模的过程中应指派特定的人员进行统一指挥,以此来避免因支模倒塌危害施工人员的生命安全;在现浇混凝土基础施工前期,应在坑口上面设立拌合平台,且该平台以基坑地形为基础,这有助混凝土集料的输送和浇捣;使用钢管式原木搭设平台,保证架设的牢固性,使其满足安全稳定的要求;如果在雨后施工,抬运材料的人行横道比较滑,在抬运之前可以铺设木板、草袋等进行防滑处理,以此来避免施工人员滑到;在投放较大石块或者灌注混凝土时,应听从指挥人员的统一指挥,防止因施工混乱导致石块跌落砸伤人员;需使用具有一定绝缘性能的电动振捣器,一旦发现振捣器温度过高,应立即切断电源,严禁使用。

2.土方开挖时的施工安全管理工作应注意以下内容:对于流沙、疏松土质以及因地下水蓄积而引发塌方的基坑,应适当放宽坑口坡度或者设立挡土板;如果基底面积在2平方米以下,则可指派一个施工人员进入到坑底挖掘。如果坑内有多个人共同作业,则应尽量避免面对面或者相距较近的挖掘,同时将挖掘出的土方堆放在与坑边相距0.3米的位置,以此来避免因重压坑壁而引发塌方的现象;针对相对容易积水的基坑,应在基坑口周边设立相应的排水沟,以此来避免因雨水流入产生基坑坑壁塌陷的现象;在实施岩石爆破之前,应认真检查爆破点周围环境,明确爆破危险区,对危险区域内的线路、建筑物、公路、铁路和爆破人员隐蔽位置采取相应的安全防护措施,并严格界定装药量,从而保证施工周边的生命财产安全;爆破人员应持证操作,由于爆破操作方法样式较多,注意事项繁琐,因此,一定要制定详细的爆破施工方案和有效的安全防护措施。

结语

线路设计法论文篇4

一方面可以通过减少用电设备无功损耗来实现,以提高用电设备的功率因数。在管理中,应尽可能采用功率因数高的用电设备,比如同步电动机。另外,也可以使用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流对用电设备的滞后无功电流进行抵消,从而提高用电设备的功率参数。加强输电线路杆塔的建设。输电线路的杆塔基础建设是输电线路建设过程中的一个重要部分,对于杆塔基础而言,最重要的一个环节就是要加强地基施工。在电网配电线路设计过程中,对于输电的杆塔、线路的设计,应该要根据具体的地质情况而定,比如在施工过程中遇到淤泥土质,应该要对地基进行加固处理,确保输电杆塔的稳固性。

2电网配电线路无功补偿

2.1无功补偿应该注意的问题

2.1.1无功补偿的方式配电运行节能管理是电力企业发展过程中的一项重要工作,指的是电力企业对电力运行过程中的各项工作进行调度管理,从而使得电能的损耗可以相应减少,提高电能的利用效率,防止出现过多的电能浪费的过程。在电网的无功补偿方面,不仅要重视如何提高电力用户的功率因数,还应该要重视如何降低电网配电的损耗,以实现电网节能。在降低电网损耗的设计过程中,一般会采用增设不长箱的方式,以提高电力用户的功率参数,但是只靠这一种方式并不能完全实现降损,还应该要对武功潮流进行计算,对最佳补偿量以及补偿方式进行确定,不仅可以获得更好的降损效果,还可以获得更多的经济效益。2.1.2谐波问题。谐波问题一直都是电网无功补偿中备受关注的一个问题,在电网运行过程中,一旦出现了大量的谐波量,则会缩短电容器的寿命,严重时甚至会损坏电容器,对电网系统的正常运行产生干扰。因此,在电网运行过程中,对于存在大量谐波并且需要无功补偿的地方,可以加装滤波装置,有效地解决各种无功补偿相关的问题。

2.2无功补偿量的计算

对于无功补偿量的计算,则是一个重要的过程,一般是通过对变压器负载率、容量及配电线路、线路的负荷情况等进行计算之后对无功补偿量进行确定的,无功补偿容量计算要根据主变压器容量的30%左右对变电所集中装设的补偿容量进行确定,而且要根据配电线路的负荷在均匀分布时,对电容器的最佳补偿容量作为线路的负荷,来确定配电线路的分散补偿容量。第三,电动机的补偿容量不能超过电动机空载时的无功消耗。

2.3无功补偿装置安置地点和方式

在无功补偿的装置的安装过程中,对安装地点以及方式的选择也会影响到无功补偿效果,无功补偿装置一般可以安装在变电所旁边,安装的方式主要有几种补偿、分组补偿、配电补偿、随机补偿等,一般说来,集中补偿的装置主要是安装于变电所的高压电容器组上,分组补偿的装置则主要是安装于配电线路以及配电线路的低压线路旁边。

3结语

线路设计法论文篇5

关键词:公路路线;计算机;设计系统

Abstract: This paper focused on line plane, longitudinal and cross-sectional survey design process, design theory and method of calculation in the road route design, introduced some specific treatment for the problems in highway route design. It focuses on the basic theory of the highway route design, the basic approach, as well as computer-aided design program developed processes and algorithms ideas.Key words: highway routes; computer; design system

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:

1概述

本文的研究目的,在于针对工程实际,对公路路线设计中有关问题的设计理论和实用算法进行一些基础应用方面的研究,同时从实用角度出发,开发具有自主版权、功能相对齐全、实用的公路路线辅助设计程序。在程序开发过程中,借鉴了目前国内一些新的关于设计理论和计算方法的研究成果,结合作者在多年公路勘测设计第一线工作实践中对公路路线设计理论与方法研究的结果和实践经验的总结与体会,应用计算机技术,解决路线设计中平面、纵断面、横断面设计计算、工程数量计算、设计图表绘制等具体问题。

所开发的应用程序,可直接应用于公路工程设计,特别适合中小型设计单位采用常规设计方法进行公路路线设计,本程序可完成较复杂的平面线形设计,提高计算精度,一定程度上提高线形设计质量、缩短设计周期,为设计单位提供一套实用的设计工具。同时,本程序也可用于大中专院校有关课程的教学过程,通过教学演示,直观地展示路线设计的步骤和方法、以及路线设计的主要成果。

本文着重讨论在公路路线勘测设计过程中有关路线平面、纵断面和横断面的设计理论和计算方法,介绍了在公路路线设计中一些具体问题的处理方法。在总结、引用相关算法的基础上,编制实用的公路路线辅助设计程序。对于计算机软件工程方面的问题,如系统结构、编程技术与技巧、数据结构与数据传输等问题未作更深入的探讨和介绍,程序设计的指导思想亦将能够实现预期的计算、绘图功能作为基本要求,因此,从软件工程角度来看,尚不够完善和成熟。

2程序流程及算法

2.1程序整体工作流程

在公路路线辅助设计程序的编制过程中,为了与用户的设计习惯相吻合,应用的步骤基本与常规的勘测设计过程相一致,程序整体工作流程如图1所示。

图1程序整体工作流程

2.2平面设计

根据测设阶段和数据采集方式的不同,平面设计可分为实地定线和纸上定线两种方法。采用实地定线时,路线导线和各种线形要素―直线、圆曲线、缓和曲线已通过外业测量敷设于实地,各设计参数均已确定,因此,平面设计系统的任务只需将有关数据输入计算机,验算各线形要素和控制点位置。采用纸上定线时,平面设计系统的任务是:路线导线计算,人机交互设计线形要素,推算控制点桩号。不论采用何种方法,定线都是前提工作,也是最关键和最复杂的工作,需要由工程师根据规划意图,结合实际地形、地物、地质、水文等自然条件和其它社会经济条件综合协调,最后确定路线位置。定线所涉及的因素多且复杂,需要由工程师来做出决策,即由人工完成。目前平面线形智能化设计和优化以及采用三维空间线形设计的方法尚处于研究开发和完善阶段,因此,目前公路平面计算机辅助设计的任务主要还是利用计算机快速计算来取代人工繁重的计算与绘图工作,本文中程序设计也是以此为出发点的。

平面设计的流程与工作方法有直接的关系因此其流程也可分为实地定线和纸上定线两种情况,两者主要区别在于数据收集的方式不同,反映在程序系统中则为输入数据的不同,而后续的计算内容基本上是相同的,平面设计的工作流程见图2。

图2平面设计流程

2.3纵断面设计

目前,国内多数CAD系统仍采用人工方法设计纵断面,通常是由计算机将输入的纵断面地面高程资料处理后,在屏幕上显示或由绘图仪绘制纵断面地面线图,由工程师设计纵坡,设置竖曲线计算参数,并将有关设计参数输入计算机,由计算机程序完成纵坡计算、竖曲线计算以及设计高程、填挖高度计算等内容,输出设计图表。本文亦采用这种方法,考虑到在屏幕上显示纵断面地面线不如以图纸方式输出直观,因而在程序中设置了输出《外业纵断面图》的模块,供设计人员试坡使用。

本程序中纵断面设计流程见图3。

图3纵断面设计流程

2.4横断面设计

与纵断面地面数据的采集方法相似,横断面地面线数据亦可通过现场实测、在地形图上人工读取或通过DTM自动产生。不论采用什么方式,横断面地面线都被描述为一条折线,为便于计算机存储和处理,其数据以各折点坐标的方式输入,坐标原点定义在中桩位置,并且将中桩左、右两侧分别建立直角坐标系。上述坐标数据如果由人工键盘输入,工作量非常大,而且容易出错,对于传统的数据采集方法,利用数字化仪将实测横断面图转化为坐标数据是一种较好的解决办法。

图4 横断面设计流程

基于导线的平面设计模型

中线设计是公路平面设计的核心问题,其设计模型应与生产实践紧密结合,同时涉及到系统的易用性、数据管理的统一性和人机交互实现的可能性,因此中线设计模型也是公路CAD系统研究的一个重要问题。目前己在设计中应用的方法有:基于导线的设计、基于曲线的设计和基于基本元素的设计等方法。其中第一种方法属于直线型设计方法,也称为“导线法’,是我国传统的平面线形设计方法,后两种方法属于曲线型定线方法,适用于复杂地形条件下的道路线形设计以及互通立交匝道的线形设计,目前已逐步得到应用并不断发展、完善。

“导线法”设计模型由于简单易行、便于掌握,仍被很多设计部门和工程技术人员所采用。它首先定出一系列直线组成的折线,作为公路中心线导线,然后对每一个转折点配以适当的曲线,形成道路中心线。平面线形组成的基本元素为直线、圆曲线和缓和曲线,在公路设计中常用的缓和曲线形式主要是回旋线。采用“导线法”进行平面线形设计时,由于先定直线,后定曲线,容易造成曲线与直线的匹配不够合理,在受地形地物限制的情况下需要布设比较复杂的线形组合时,采用“导线法”也往往显得不够灵活。本文着重讨论采用“导线法”布线时,几种常见线形组合形式在算法上的一些改进和处理方法,以提高采用这一方法时的灵活性,并进一步提高计算精度。

结论

本文主要讨论了公路路线设计的基本理论、基本方法,以及计算机辅助设计程序开发的主要流程和算法思路。其主要内容仍以公路路线常规设计理论为基础,在此基础上,引入了作者对线形设计理论研究探讨的成果,特别在平面线形设计理论方面,着重研究了采用“导线法”布设平面线形时,卵形曲线线形设计的数学模型和计算方法以及放样坐标的计算方法,在分析过程中,以非对称基本型曲线的计算方法为依据,较好地解决了卵形曲线等复杂线形设计、放样的实际问题,并且借助适当的计算机算法,可以实现高精度的计算。

本文提出的卵形曲线计算模型,有着较高的灵活性和适应性,由于从基本型曲线的算法出发,因而其设计概念较清晰、数学模型也较简单,而且在线形组合方面涵盖了复曲线的组合形式,与本文所述的其它的曲线形式相配合,从而使得在“导线法”布设平面线形的情况下完成各种复杂线形组合的设计成为可能。从这个意义上讲,在平面线形设计中,传统的“导线法”和曲线型设计方法并无本质上的差别,其主要的区别在于控制曲线线位的约束条件不同,根据约束条件确定曲线参数时的操作手法不同,而曲线的线形实质并未变化。在实际应用中,“导线法”和曲线型设计方法各有所长,有各自的适用条件,要根据具体情况选用。这一点对于采用常规方法设计、放样的基层设计、施工单位以及低等级公路建设项目来说,有着较为重要的现实意义。

在平面线形设计理论的探讨中,有一个很重要的特点,就是对于由直线、圆曲线、回旋线三要素组成的平面线形,直线和圆曲线的线形较简单,处理起来较为方便,而回旋线的应用以及与直线或圆曲线的配合则是主要矛盾,因此不论是何种形式的线形组合,都要基于对回旋线几何特性的深刻理解和认识,本文在讨论卵形曲线计算时,也是从这一点出发,并且借鉴了曲线型设计方法中“模式法”的有关数学模型进行处理。在本文中,各种曲线形式的计算和处理方法,最终都是以非对称基本形曲线的算法为基础,这样使得线形设计的概念较为清晰,而且也为程序系统的设计提供了方便。

参考文献:

[1] 徐维华,谭玉兰.浅谈施工阶段的质量管理[J].特钢技术,2005,(3):35-36

[2] 阙家奇,姜炜.公路工程施工中的质量管理探讨[J].中国科技信息,2006, (2):157

[3] 姜新,张秀荣.浅谈公路施工中的工程质量管理[J].辽宁交通科技,2005, (3):68-69.

[4] 公路工程基本建设项目设计文件编制办法

[5] 公路工程基本建设项目设计文件图表示例[M].北京:人民交通出版社,1997.

[6] 公路设计手册一路线[M].北京:人民交通出版社1979

[7] 张雨化.道路勘测设计[Ml.北京:人民交通出版社199.7

线路设计法论文篇6

【关键词】公路设计;路线设计;可靠度理论;重要性;影响因素;可靠度理论

公路建设中的路线设计是现代公路建设施工的基础,科学合理的路线设计不仅能够保持线形的连续性,引导驾驶人员的行驶视线,以提高车辆行驶的稳定性与安全性,同时,其对公路沿线居民的生活质量也有一定的促进作用。

现今,随着人们生活水平的提高,私家车的数量与日俱增,而公路路线设计实际可靠性的地位也日益提升。当前,交通事故频繁发生,提高公路路线设计的实际可靠性刻不容缓。所以,本文在分析公路路线设计重要性的基础上,以可靠度理论为探究前提,分析当前影响公路路线设计的因素,并提出更具优势性的分析方法,以切实提高公路路线设计的实际可靠度,保证车辆的安全行驶。

一、公路路线设计的重要性

1、促进我国公路交通运输的发展

当前,我国公路仍以传统的方式建设施工。但现今世界汽车工业发展迅速,公路车辆的行车速度也在不断地提升。同时,交通流量的剧增,使得我国许多公路在交通高峰期常常会陷入瘫痪状态,导致公路基本使用功能的丧失。所以,科学可行的公路路线设计,能够基于我国交通发展的基本国情,以新的技术理论为基础,提高公路建设的使用性能,增强我国公路交通的运行效率,以促进我国公路交通运输的发展。

2、保障车辆的行车安全

合理、优质的公路路线设计能够为行驶车辆提供醒目的行车信息,同时,科学的公路路线线形又为车辆的安全行驶提供了保障。这些都对公路的安全性有着先决作用,从而保障了车辆的行车安全。

二、影响公路路线设计的关键因素

1、公路线形

公路线形是公路的主体,其对于公路的安全性有着重要的意义。不够科学、合理的公路线形设计是导致交通事故频繁的主要原因之一。

对于公路路线设计的平面线形,我们应当考虑直线和曲线的相互配合情况以及路线总体与地形地物的协调情况,正常情况下,直线段的事故发生概率要低于曲线段,特别是在阴雨天气与路面积雪的情况下。而对于纵断面线形,我们则应当注重对坡度、坡长以及竖曲线半径等的考虑,从而切实降低交通事故发生的概率。

2、路线交叉

从行车安全的角度来说,交叉口是公路交通安全最为关键的因素。据有关部门统计,我国发生在交叉口的交通事故数量占每年事故总数的三成以上。同时,公路路线设计中,交叉口的影响因素也较多,例如相交道路数,交叉角度、视距等。

3、沿线设施

公路的主要沿线设施一般包括交通标志、标线以及安全防护设施等。交通标志、标线能够为驾驶人员提供重要的道路交通信息,辅助驾驶人员安全行车,确保车辆的行驶安全。而安全防护设施,比如说护栏、减速设施等,都能够在一定程度上能减少车辆交通事故的发生概率或降低事故后造成的人身伤害及财产损失。但是,安全防护设施一般本身也能对车辆造成一定的损害,只有科学、合理的路线设计才能将这种损害降到最小,有效保护人们的财产、生命安全。

三、公路路线设计的可靠度理论分析方法

1、可靠度理论分析方法的概念

可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计理论,其能够通过概率的研究来展现工程结构的可靠性问题。而对于公路路线设计的可靠度理论分析,尽管我国研究的时间很早,但其至今还未真正地在我国公路路线设计中全面应用。

2、可靠度与失效概率

现今我国公路路线设计中所应用的可靠性理论,主要分析方式是利用路线设计极限状态下的功能函数来对公路路线设计的可靠指标β、失效概率Pf等进行计算。

在分析公路路线设计的功能函数时,我们分别用公路供给值与驾驶期望值来表示,其二者的设计参数随机变量分别为S、D,而公路路线设计的功能函数Z则可以表示为:

基于可靠度理论,我们接下来要研究的就是公路路线设计的功能函数各个极限状态:①当Z=0时,公路路线设计的设计参数处于极限状态;②当Z>0时,公路路线设计的设计参数则满足其各个功能的要求;③而当Z

3、可靠度计算方法

现今,我国公路路线设计的可靠度理论分析方法的计算方法主要有三种,分别为经过改进的一次二阶矩法、直接积分法以及蒙特卡罗模拟法。对于公路路线设计可靠度理论的分析,我们常采用的方法是一次二阶矩法。因为一次二阶矩法不用考虑公路路线设计中基本变量的分布情况,从而减小了变量很难确定所带来统计误差,降低了公路路线设计中可靠性指标的随机性,最大程度地提高了公路路线设计的实际可靠性,以利于后期路线设计可靠度的准确求解。

4、实例分析

四、总结

公路路线设计是现代公路建设中的重要内容,科学可行的公路路线设计不仅能够提升驾驶人员的行车稳定性与舒适性,其还能在一定程度上改善公路沿线居民的生活质量,提升我国人民的整体生活水平。但是,对于公路路线设计,其所依据的某些指标却具有较强的不确定性以及随机性,从而降低了公路路线设计的科学性,导致路线设计的不合理。所以,我们在认识公路路线设计重要性的基础上,逐步分析影响路线设计的因素,并对路线设计的可靠度理论分析方法进行深入地探究,在一定程度上减小了某些因素的统计误差,提升了影响因素的可靠性,从而为路线设计奠定了良好的科学设计基础,以保证车辆的行车安全。

参考文献

[1]杨清涛.高速公路路线设计的可靠性分析及问题探究[J]中国科技纵横,2013(22)

[2]周官.试论公路路线设计可靠性探讨[J]建筑与文化,2013(05)

[3]汪靖.公路路线设计中交通安全影响因素浅析[J]城市建设理论研究,2012(21)

[4]单伟.试述公路工程路线设计常见问题[J]城市建设理论研究,2013(25)

[5]朱兴琳,方守恩.公路路线设计可靠性分析[J]公路交通科技,2009(10)

线路设计法论文篇7

关键词:PCB; 电子线路CAD; 改革; 有效性; 可行性

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)22-5538-03

The Improvement of Teaching in "CAD of Electronic Circuit" Based on Actual Application

ZHOU QiCzhong, XU Juan

(Yibin University, Yibin 644000, China)

Abstract: To expertly apply "CAD of Electronic Circuit" technology to complete a variety of hardware circuit design, not only need a solid theoretical basis for the circuit, but also need a wealth of PCB (Printed Circuit Board) design knowledge. Aiming at the facts of that the current students are lacking of the knowledge for PCB design, a comprehensive teaching reform approach including teaching contents, teaching styles and examination models is presented in this paper. Through participating in the National Undergraduate Electronic Design Contest, The effectiveness and feasibility of the method proposed in this paper are verified.

Key words: Printed Circuit Board; CAD of electronic circuit; reform; effectiveness; feasibility

随着大规模集成电路技术的发展和应用,电子系统的复杂性越来越高,传统的手工设计已不满足现代电子系统设计要求。这对电子系统设计人员提出了新的挑战,以计算机为基础,利用性能强大的软件开发工具进行电子线路设计的电子线路CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)技术成为硬件电子工程师必需掌握的技能。这大大增加了《电子线路CAD》课程在电子专业学生能力培养中的重要性。因而,根据课程的特点和实际应用的需要,进行深入的教学研究和有效的教学改革具有非常重要意义。

目前,大量的教育工作者对《电子线路CAD》的教学内容、教学方式和考核形式进行了改革:根据美国著名儿童教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大儿童教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创立的一种以学生为本的“项目式教学法”,国内进行了“《电子线路CAD》项目式教学法”探索和改革 [1-2]。从调动学生学习积极性的角度,进行关于“任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用”的改革[3], 针对Protel软件的使用,进行了“电子线路CAD―PROTEL课堂教学方法探析”[4]。同时,从学内容设计、教学方法的选用等方面进行分析,以培养学生标准意识、规范意识及质量意识为目的,进行了“电子线路CAD课程的教学探讨”[5-7]。这些改革对促进学生掌握CAD工具(如Protel、Multisim、Orcad等)的基本操作和使用起到很大的帮助,但由于《电子线路CAD》是一门综合性、实践性和创造性都很强的课程。它即不同于的计算机语言类课程(如C语言),只需要熟悉某个计算机语言的语法和基本操应用,又不同于电路基础知识类课程(如模拟电子线路),只需要掌握某个领域内知识。它需要用户以电子线路的相关理论知识为支撑,去操作对应的工具软件,完成一个电子系统的原理图绘制、PCB(Printed Circuit Board, 印刷电路板)设计和结果仿真。除了有工具软件本身操作需要学习的内容外,更重要的还需要有相关PCB电路设计的知识做支撑,比如信号完整性分析、电磁兼容、阻抗匹配、时延匹配等。同样的原理图,工作低频段和工作在高频段的PCB 图设计是有所不同的。现有改革方法侧重于工具软件的教学,忽略了教会学生与PCB设计有关的知识,导致学生在学习以后虽然会设计出原理图,但不能设计出能到达实际工作要求的PCB图。本文从实际需要的角度出发,根据大学生课余时间灵活性强的特点,以课内和课外结合、兴趣和专业结合、理论与实践结合为原则,充分发挥学生的积极主动性,从教学内容、教学方式和考核方式上全面考虑,对《电子线路CAD》教学提出了一种新的改革方法,并以全国大学生电子设计竞赛为实践验证平台,证明了该方法的有效性和可行性。

1 以满足实际需要为原则,结合人才培养目标和培养计划,完善教学内容

开设《电子线路CAD》课程的目的是培养学生硬件电路设计和制作的能力,硬件设计能力包括设计原理图的能力和设计PCB电路的能力。具备设计原理图的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握模拟电路、数字电路、单片机、高频电路等电路理论知识;具备设计PCB电路的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容和PCB制作工艺等工程知识。这是因为电路可分为低速电路和高速电路。低频信号和部分中频信号(一般在30MHz以下)是用“路”的理论进行分析和设计的,即信号间的传递需要通路是导线。高频信号和部分中频信号,需要用“场”的理论进行设计,即信号可以无线传输,必须考虑连线间的串扰和信号传输过程中的反射等因素,如收音机和手机电路等。电路原理图的作用是表述其工作部件的连接关系和工作原理的示意图,并不涉及与实际工作有关的硬件制作问题,因此,在用CAD工具设计原理图的时候,无论高频系统还是低频电路,都可以不加区别地选用标准器件符号进行绘制。但PCB电路是实际电子元件的连接载体,设计过程中必须考虑信号频率、阻抗匹配、时延匹配等参数的影响才能满足实际工作的需要。因此,在应用CAD工具进行PCB设计的过程中,除了熟悉工具软件的操作外,还需要应用高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容、PCB设计工艺等知识为理论指导进行正确的设计。

《电子线路CAD》课程通常在本科或高职、高专阶段开设,在学时有限的情况下,要保证基础课程的完整性,只能开设完与原理图设计有关的课程,而不能全面开设与PCB设计相关的课程。部分课程(如电磁兼容、信号完整性分析等)往往在研究生阶段纳入培养计划,但很多本专科学生毕业后需要从事PCB设计方面的工作。因此,需要对教学内容进行改革,让学生学习后能满足实际工作的需求。具体改革内容如下:

1.1 让学生了解现有电子线路CAD工具的发展情况

目前电子线路CAD工具软件繁多,在硬件设计方面,有简单易学但功能相对较小的Protel、Orcad、Pispice等,有功能强大,学习相对较难的ADS、Power PCB、CADENCE等,不同的电子公司根据开发产品的实际需求情况,要求员工使用对应的软件。学生应该熟悉其中一到两种,并了解其它软件功能和特点,否则在应聘过程中可能会不满足企业需要而失败。因此在教学过程中应给学生介绍工具软件的发展情况,并通过参考资料的方式提供相关教程的电子文档或学习网站网址,传授学生学习方法。

1.2 补充高速PCB设计的相关知识

随着大规模集成电路技术的发展,电路系统体积越来越小,工作频率越来越高,给硬件设计人员带来了新的挑战。因此需要给学生补充高速电路板PCB设计的相关知识,如高速电路板设计、电磁兼容理论和信号完整性分析等。

1.3 增加多层PCB设计的知识

目前,大多本科教学主要让学生进行单面板和双层板的设计。由于集成电路引脚越来越密集,封装体积越来越小,大部分电子系统都要求用多层电路板进行设计,所以在教学中让学生掌握多层电路板设计的知识非常重要。在高速数字电路设计 中,电源与地层应尽量靠在一起为了减少层间信号的电磁干扰,相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。信号布线层数由网络密度,平均管脚密度等基本参数。可以参考如表1所示的经验数据。

1.4 增加元件布局的理论

元件的布局好坏直接影响工作性能,好的布局除了保证电路性能稳定外,还能降低步线难度。电子线路CAD教程中一般只介绍如何操作CAD工具进行布局,如器件旋转、移动等,但缺少介绍布局的理论依据,从而让学生学习后不知道什么样的布局才满足最佳性能要求。为了让学生在布局过程中能有的放矢,应该给学生补充以下知识:

A.遵照“先难后易先大后小,”的布置原则,即核心元器件、重要的单元电路应当优先布局.

B.布局应尽量满足高电压与低电压、大电流与小电流信号完全分开,高频信号与低频信 号分开,模拟信号与数字信号分开总的连线尽可能短,关键信号线最短。

C.根据原理框图,按主信号流向规律安排主要元器件。

D.相同结构电路部分,采用“对称式”结构布局;

1.5 让学生掌握PCB布线的规约

电子线路CAD教程一般以某个软件工具为重点,在布线方面注重教会学生如何把元件间的连线布通,忽略了保证线路能正常工作的理论介绍。表2给出了常见的布线规约及易犯的错误。其它还有3W法则、走线的谐振规则、走线长度最短规则等。在教学中及时根据学生在实际设计中存在的问题,给予指正。

1.6 增加培养学生思考能力的教学内容

在实践过程项目中有针对性地设置故障问题,让学生思考和解决,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,加强学生动手能力的强化。

2 根据教学内容和学生实际情况,改革教学方法

在规定的学时内,补充与PCB设计有关的教学内容,如果按照传统的教学方法全面讲解,是不可能完成的。甚至因为讲解东西太多,让学生难以接受而影响教学效果。所以,必须改革教学方法,才能达到理想的教学效果。改革的思路是:根据学生课余时间较多的特点,而且有一定自学能力的特点,充分利用开放的实验资源,利用互联网建立教师和学生之间互动的桥梁,发挥学生的积极主动性,让学生兴趣与专业结合,理论与实践结合,课内与课外结合,通过实践训练和理论指导提高其硬件设计能力。具体的措施是:

A.明确学习目的,让学生有具体的学习目标。介绍目前企业对电子线路CAD方面人才的需求情况,提高学生的兴趣,给学生树立明确的目标,让学生有的放矢地进行学习。

B.给学生提供课外学习资料,并教会学生如何利用学校的数据库资源和网络资源,收集相关学校资料,如利用超星图书资源,教会学生查阅和收集资料的能力。

C.给学生介绍学习方法,该自学的让学生在课余时间自学,该讲解的进行讲解,该通过上机和实验进行学习的就让学生通过开放实验进行学习。

D.建立网上预约制度,及时通过网络方式和更新教学资源,提高电子线路CAD方面教学改革的论文和前沿知识的读物,给学生提供良好的学习环境。

E.发挥学生的积极主动性,在以项目点评、小组讨论等方式,在教学过程中及时发现并纠正学生存在的问题。

3 改革考核方式

针对《电子线路CAD》课程理论性、实践性和综合性强的特点,如果只以一次考试决定学生学习成绩,即不能真实体验学生的能力,也利于调动学生的学习积极性。因此应该改革考核方式,从学习积极性、学习效果、动手能力进行全面考评。将考勤、理论设计、安装调试、仿真、思考问题等纳入考核范围,增加平时考核的力度和比重,每个项目有对应的项目考核,每个阶段有阶段考核,综合评定期末成绩。

4 改革效果

本文提出的改革方法在宜宾学院《电子线路CAD》教学中实施开展,学生在PCB方面的设计能力得到较大提高,设计的PCB板性能稳定。在2009年全国大学生电子设计竞赛中获得本科组全国一等奖和二等奖各一项,该优异成绩得获得,有多方面的因素决定的,但电子线路CAD的设计能力也有很重要的作用,比如竞赛题目中要求:在增益为60dB,带宽为直流到10MHz的情况下,静噪声输出小于300mv,学生在PCB设计过程中考虑电磁兼容问题,采取了缩短信号走线和减小线间串扰等布线策略,最后输出静噪声小于70mv,性能远远高于指标要求。实践证明了该改革方案的有效性和可行性。

5 结束语

《电子线路CAD》是一门综合性、应用性和实践性很强的课程,具有易学难通的特点,教学难度比较大,所以任何有效的改革方法都是有意义的。本文从满足目前复杂电子系统的实际需要出发,对其教学内容、教学方式和考核方式进行了改革,在教会学生掌握CAD工具操作的情况下,该方法能让学生学会应用高速电路板设计的理论知识去设计性能稳定的电路系统,并在全国大学生电子设计竞赛中验证了该方法是可行和有效的,能为其他进行相关教学改革的教师提供参考,促进更多教学改革成果的诞生。

参考文献:

[1] 毕秀梅.《电子线路CAD》课程项目式教学法的探索[J].电脑知识与技术,2009,5(16):4235-4237.

[2] 黄淑一.浅谈项目教学法在《电子线路CAD))教学中的应用[J].科技情报开发与经济,2009,19(34):179-181.

[3] 吕殿基.任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用[J].北京市经济管理干部学院学报,2008,23(2):66-68.

[4] 王海熔.电子线路CAD―PROTEL课堂教学方法探析[J].电脑知识与技术,2010,6(14):3697-3698.

[5] 徐作华,赵丽,谭丽娜. 电子线路CAD课程的教学探讨[J].中国新技术新产品,2010(5).

[6] 奚洋,汪涛.电子线路CAD课程教改初探[J].科教导刊,2009(11):56-61.

线路设计法论文篇8

关键词:高填方涵洞拱效应理论 太沙基理论 规范土柱法 非线性土压力

中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

现今我国高等级公路建设发展迅速,为满足高速公路线形要求,高填方涵洞的应用越来越多。现行《公路桥涵设计手册》对于拱顶垂直土压力采用的是土柱压力法,即垂直土压力与填土高度成线性关系,设计人员为了保证涵洞不被压裂甚至压坏,不惜加大安全系数,加大结构尺寸,这就造成了工程上的极大浪费。故本文针对高填方涵洞上土压力的复杂性,综合理论及工程实例分析拱效应理论、太沙基理论、规范土柱法及非线性土压力计算公式在高填方涵洞上土压力计算中的应用,供理论研究和设计参考.

一.高填方涵洞土压力计算典型理论分析

1.卸载拱法

“卸载拱法”又称拱效应理论,以普氏卸载拱理论为基础,普氏认为,岩体中存在许多纵横交错的节理裂隙和各种弱面,并将岩体切割成尺寸不等、形状各异、整体性完全破坏的小块岩体。由于岩体间相互楔入与镶嵌,可将其视为具有一定内聚力的松散体。开控后由于应力重分布,使洞室围岩发生破坏,首先引起顶部岩体塌落,但这种塌落是有限的,当岩休塌落到一定程度后,岩体进入新平衡状态,而这种平衡状态就是形成了一个自然平衡拱,也称其为压力拱。

由普氏理论得到的作用于洞室上的土压力为:

2.太沙基(K.Terzaqhi)地压理论

同普氏理论,在太沙基理论中,也视地层岩体为具有一定内聚力的松散体,便是,对引起地下洞室的压力原因与普氏理论完全不同。太沙基理论认为,地下洞室的压力由地层的应力传递所引起。其计算公式如下:

3.规范土柱法

即土压力大小与涵顶填土高度成正比,

4.非线性土压力理论

杨锡武教授将模型试验数据回归分析,得出高填方涵洞的非线性土压力计算公式,即所谓高填方涵洞的非线性土压力计算方法是以试验结果为依据,根据涵顶土压力随填土高度变化的规律,通过统计分析,找出土压力与填土高度间的统计关系。

模型试验和数值模拟(ansys软件)计算得到的涵顶土压力随填土高度变化的关系曲线表明:在填土较低(0~18m)时,涵顶填土的土压力增长较快,涵顶土压力与填土高度的关系近似成线性变化,在较高填土时则成曲线关系变化。产生这种变化关系的原因是在较低填土条件下,涵洞上方的拱效应不明显,土压力随填土高度的增加成线性增加;当填土较高(>18m)时,涵顶上方的拱效应越来越明显,但由于高填高涵洞上方卸载荷拱具有不稳定性的特点,当涵顶填土高度增加时,仍有部分土压力传递到涵顶,使得土压力不随填土高度增加成线性关系增长。基于这种变化关系,提出采用以下数学模型用于计算高填高涵洞的土压力,从而进行结构设计:

进而考虑诸如不同跨径、不同填料容重、不同结构形式、不同设涵位置等边界条件,以及与其他土压力计算理论和方法的对比,并考虑实际的施工条件,经过回归分析得出具体高填方涵洞的非线性土压力计算公式:

狭窄沟谷沟心设涵:

宽坦沟谷沟心设涵:、

二.设计算例

1.设计资料:

某工程高填土涵洞涵顶填土高度40m,且涵洞位于宽坦地形,涵洞结构形式为盖板涵,跨径为3m,涵台高度为3m,填料为碎石土,内磨擦角,黏聚力,填土容重。

2.应用以上四种理论计算涵洞的涵顶土压力

1)卸载拱法

2)太沙基(K.Terzaqhi)地压理论

3)规范土柱法

4)非线性土压力理论

三.结合理论及算例结果对比分析土压力计算方法

1.在四种方法中,规范土柱法计算所得土压力最大,过于保守,所以在我国《公路桥涵设计通用规范》中的线性土压力计算理论未能全面反映高填方下涵洞的受力机理,造成结构断面尺寸过大。

2.卸载拱理论计算所得土压力明显小于规范土柱法,但仍需强调的是,由于填料是与岩石不同的散粒体,而前述的填土密实要达到稳定的程度也需要相当长的时间。因此,从某种程度上计,高填方涵洞设计按卸载拱理论是不安全的。

3.从算例明显看出,太沙基理论计算所得土压力最小,但通过工程实例分析,填土达到一定高度时压力并不是不再传递,而是以另外一种规律的方式传递,即不再是规范法中的线性传递。

4.非线性土压力计算方法是一种介于普氏卸载拱理论和太沙基地压理论之间的一种深埋式地下洞室的土压力计算理论和方法。其特点是通过计算简单的参数,根据公式求得高填土的土压力,既考虑了“卸载拱法”中的拱效应,又兼顾了其不稳定性的特点,避免了对拱效应过高或者过低的估计,导致涵洞结构设计土压力过大过小,即可以合理确定涵洞结构尺寸,将安全性与经济性综合考虑,达到“安全、经济”的设计原则。因此,考虑了拱效应的非线性土压力计算方法是较合理的高填方土压力计算的理论和方法。

四.对比工程实例分析采用非线性土压力计算方法与公路《桥涵设计规范》方法计算所得涵洞结构设计

某工程高填土涵洞涵顶填土高度:H=23.3m,涵洞结构形式为石拱涵,设计荷载:公路Ⅰ级;

土的容重:,土的内摩擦角;材料容重:圬工采用,拱背填料;建筑材料:拱圈采用M10浆砌40#块石,;涵台及基础采用M7.5浆砌40#块石,。

采用公路《桥涵设计规范》方法

1)计算土压力:

2)涵洞结构设计尺寸如下:(结构形式如图a)

净跨径:2.0m,净矢高:,拱圈厚t=0.9m,净矢跨比:

涵台顶宽a=2.2m,涵台高为2.0m ,基础高t=1.5m.

3)计算所得内力如下:

拱顶弯矩,拱顶剪力;

拱脚弯矩,拱脚剪力,

涵台最大弯压应力,基底最大应力

2.采用非线性方法:

1)计算土压力:

2)所得涵洞结构设计尺寸如下:(结构形式如图b)

净跨径:2.0m,净矢高:,拱圈厚t=0.4m,净矢跨比: ,涵台顶宽a=1.5m,涵台高为1.0m,基础高t=0.6m.

3)计算所得内力如下:

拱顶弯矩,拱顶剪力,

拱脚弯矩,拱脚剪力,

涵台最大弯压应力,基底最大应力

3.结论

通过上述计算及图a,b可以看出,非线性土压力计算方法及规范土柱法计算所得结构设计存在较大差异,由于非线性土压力计算更接近工程实际,而规范土柱法过于保守,因此采用非线性理论更经济合理。

五.结语

结合卸载拱法、太沙基地压理论、规范土柱法和非线性土压力理论四种典型高填方涵洞土压力方法的理论及算例分析,总结得出非线性土压力计算方法是一种较合理的方法。但仅是一种建立于模拟试验之上的理论计算方法,因此仍有待进一步的实验研究和工程实例来佐证,以便更好的应用于结构设计和理论研究中。

参考文献:

[1]孙家驷.公路小桥涵勘测设计.人民交通出版社,2004.

[2]熊启钧.涵洞.中国水利水电出版社,2006.

[3]孟广文,赵卫国.简明公路桥涵设计实用指南.人民交通出版社,2005.

推荐期刊