某城市下穿隧道梁單元與板單元模型計算分析

許江杰，喬 靜

（1.中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710075；2.中國市政工程華北設計研究總院有限公司榆林分公司，陜西 榆林 719000）

近些年來，隨著城市的不斷擴大，因此跨線立交和下穿隧道越來越多。從城市占地和景觀功能出發，下穿隧道較跨線立交具有一定的優勢。雖然從功能定義上來講，城市下穿隧道具備隧道的性質，但從結構上來講，下穿隧道往往為箱涵通道結構。

榆林某城市主干路下穿新區中心廣場和兩條支路，該下穿暗埋段主體結構長度為150m，上部覆土2m，結構形式為雙孔對稱箱涵結構，單室凈寬13.4m，凈高6m，雙向六車道，隧道內雙側設置檢修道。隧道設計車速50km/h，荷載為城市-A級。

箱涵通道結構從結構形式上來看，屬于厚板結構，一般采用鋼筋混凝土結構。以往工程中往往較多的將箱涵橫向簡化為梁單元對其進行結構內力計算，一般取1延米長度的框架箱涵結構簡化為框架梁結構。本項目箱涵通道結構為雙孔框架箱涵結構，單孔凈跨徑達13.4m，跨徑較大，而一般公路箱涵單孔最大跨徑在6m左右，因此有必要采用板單元進行模擬計算，與梁單元模擬計算進行對比。另外，以往工程中在采用梁單元模擬框架箱涵結構時，往往較多的是將箱涵上部荷載與箱涵自重之和換算成均布地基反力（作用方向向上）施加在底板上，這種簡化方式忽略了地基變形剛度與底板剛度之間的協調關系。文章通過查閱相關資料，將地基土模擬為只受壓彈簧的約束形式，通過只受壓彈簧對底板進行約束，更準確地模擬兩者之間的邊界條件，充分考慮了地基土與底板之間的協調關系。……