空間荷載作用下某異型鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

陳 誠(chéng)，王 建，黃 鵬

（中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072）

0 前 言

我國(guó)西部地區(qū)（特別是西南地區(qū)）地勢(shì)險(xiǎn)要、山嶺密集、地震斷裂帶發(fā)育，在此區(qū)域的交通工程建設(shè)必須考慮落石的影響［1］。其中，隧道作為山區(qū)公路的交通核心，其洞口構(gòu)筑物（棚洞、拱形明洞、簡(jiǎn)易護(hù)棚等）的安全性、可靠性、耐久性就顯得極為重要。

常見(jiàn)的鋼筋混凝土棚洞為簡(jiǎn)支梁板柱結(jié)構(gòu)，屬于隧道明洞范疇，對(duì)隧道洞口落石、防沖擊有很好的針對(duì)性。采用棚洞的條件與明洞大致相似，其結(jié)構(gòu)整體性比拱形明洞差，但由于頂棚與內(nèi)外墻簡(jiǎn)支，結(jié)構(gòu)自重較輕，即對(duì)地基承載力的要求相對(duì)較低，另外其結(jié)構(gòu)型式可依功能性變化調(diào)整［2］。因此，如何設(shè)計(jì)出既能夠滿足功能要求又可以盡可能考慮經(jīng)濟(jì)性的鋼筋混凝土異型棚洞，即是本文的研究主題。

1 工程背景

1.1 工程概況

本文以國(guó)內(nèi)某大型水電站進(jìn)場(chǎng)交通隧道洞口鋼筋混凝土異型棚洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，該工程設(shè)計(jì)速度30 km/h，路基寬度8.5 m，洞口設(shè)計(jì)高程為2 373.88 m。棚洞與隧道洞口順接，采用框架式現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，洞（凈）跨9 m，洞（凈）高6.8 m。

1.2 工程地質(zhì)條件

洞口段為覆蓋層，地勢(shì)較平緩，地形坡度約15°，覆蓋層垂直厚度約6～8 m，水平厚度15～28 m，主要由崩坡積塊碎石土構(gòu)成，結(jié)構(gòu)較松散。洞口頂部高28 m內(nèi)地勢(shì)呈起伏狀，整體坡度23°，最大坡度35°。工區(qū)巖性以中厚層砂巖為主，夾板巖及千枚巖，強(qiáng)卸荷深度達(dá)35 m，優(yōu)勢(shì)節(jié)理較少，巖層產(chǎn)狀同洞軸線方向大角度相交。

1.3 覆蓋層力學(xué)參數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)選取覆蓋層物理力學(xué)參數(shù)，并根據(jù)本工程各土層基本特性，結(jié)合已建工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工程地質(zhì)類比綜合分析確定。按照有關(guān)規(guī)程要求，滲透系數(shù)以現(xiàn)場(chǎng)抽水、注水試驗(yàn)的大值平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值；抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、土層允許承載力按重力觸探錘擊數(shù)與其相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式給定。土層物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 覆蓋層物理力學(xué)參數(shù)

1.4 巖體力學(xué)參數(shù)

該段基巖以中厚層砂巖為主，夾板巖及千枚巖。砂巖類屬堅(jiān)硬巖，板巖屬中硬巖，千枚巖屬軟巖。因巖性的不同組合，往往造成巖體強(qiáng)度的差異，總體上各層的劃分反映了不同巖性的組合，但因其相變較大，難以分層評(píng)價(jià)，故以主要巖性和巖體風(fēng)化程度進(jìn)行工程巖組劃分并予以評(píng)價(jià)。巖體物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 巖體物理力學(xué)參數(shù)

2 理論依據(jù)

國(guó)內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者對(duì)鋼筋混凝土異型棚洞結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究方式趨同，主要采用經(jīng)驗(yàn)類比法以及簡(jiǎn)化受力的理論計(jì)算法，或是采用平面有限元結(jié)構(gòu)荷載模型進(jìn)行受力分析。

混凝土材料在受拉或受壓時(shí)，表現(xiàn)出不同的受力性能和損傷狀態(tài)。為了更好描述混凝土材料在受拉、受壓狀態(tài)下的差異，科學(xué)家們做出了大量的努力。1871年，Levy將塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系推廣到三維情況［3］；1913年，Mises經(jīng)數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化提出了Mises屈服條件；Mises還獨(dú)立地提出和Levy一致的Levy-Mises塑性應(yīng)力-應(yīng)變（本構(gòu)）關(guān)系［4］。1924年，Ilyushin等蘇聯(lián)學(xué)者提出塑性全量理論，用來(lái)解決了大量實(shí)際問(wèn)題。1930年，Reuss在Prandtle的啟示下，提出包括彈性應(yīng)變部分的三維塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系［5］。至此，塑性增量理論初步建立。1950年前后，學(xué)術(shù)界展開(kāi)了塑性增量理論和塑性全量理論的辯論，促使對(duì)兩種理論從根本上進(jìn)行探討。二十世紀(jì)七十年代，隨著有限元方法的提出和快速發(fā)展，關(guān)于塑性本構(gòu)關(guān)系的研究十分活躍，主要從宏觀與微觀結(jié)合的角度，從不可逆過(guò)程熱力學(xué)以及從理性力學(xué)等方面進(jìn)行研究，例如無(wú)屈服面理論等。Jeeho Lee等［6］在后期修正了Lubliner等在1989年提出的屈服方程，使用多硬化屈服方程來(lái)描述屈服面的演化過(guò)程［7］。

ABAQUS有限元仿真模擬軟件被廣泛地認(rèn)為是功能最強(qiáng)的有限元軟件，可以分析固體力學(xué)中復(fù)雜的結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問(wèn)題和模擬高度非線性問(wèn)題。

本文以工程實(shí)例設(shè)計(jì)為背景，采用ABAQUS進(jìn)行三維有限元數(shù)值分析，建立了各向同性的混凝土塑性損傷實(shí)體模型，并分析了該棚洞結(jié)構(gòu)的荷載響應(yīng)，對(duì)計(jì)算出的結(jié)果進(jìn)行了正面驗(yàn)證，再以計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，對(duì)該鋼筋混凝土異型棚洞結(jié)構(gòu)配筋進(jìn)行了適當(dāng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3 數(shù)值計(jì)算模型

棚洞建筑限界為7.5 m×5 m（寬×高），設(shè)計(jì)速度30 km/h，采用框架式現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，洞跨9 m，洞高6.8 m；臨空側(cè)邊墻設(shè)有一門洞開(kāi)口，寬度3.5 m，高度4 m；采用條形擴(kuò)大基礎(chǔ)。

為了方便將計(jì)算結(jié)果與所采用的材料強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，以及提高模型、計(jì)算結(jié)果的可視化程度，該次計(jì)算采用三維實(shí)體單元建模，效果如圖1～2所示。棚洞結(jié)構(gòu)仿真模型材料為C30鋼筋混凝土。其具體參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 模型選取的物理力學(xué)參數(shù)

圖1 模型正向

圖2 模型側(cè)向

該鋼筋混凝土異型棚洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載（見(jiàn)圖3～4）指標(biāo)如下：

圖3 一般截面設(shè)計(jì) （單位：cm）

F1：頂部土石回填與黏土隔水層自重（計(jì)算高度2 m）；

F2：C15片石混凝土自重（計(jì)算高度10 m）；

F3：C15片石混凝土與預(yù)計(jì)的塌落土石產(chǎn)生的側(cè)向壓力（計(jì)算高度15 m）；

F4：預(yù)計(jì)的塌落土石（計(jì)算高度50 m）；

G：棚洞結(jié)構(gòu)自重，g。

其中，塌落土石荷載P根據(jù)現(xiàn)行業(yè)規(guī)范公式計(jì)算得出。由于棚洞設(shè)置有緩沖層，因此需將沖擊荷載P（點(diǎn)荷載）按照棚洞頂板面積等效轉(zhuǎn)換為均布荷載F4施加在棚洞結(jié)構(gòu)頂板，沖擊荷載P計(jì)算公式：

圖4 一般截面荷載施加示意

該次計(jì)算F1、F2、F4采用均布荷載形式；F3采用靜水壓力荷載形式；G采用自重荷載形式。

邊界條件的設(shè)定如下：

（1）原設(shè)計(jì)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，認(rèn)為結(jié)構(gòu)底部無(wú)轉(zhuǎn)角或位移，采用剛性固定；

（2）原設(shè)計(jì)地勘資料顯示，棚洞底部出露較穩(wěn)定基巖，認(rèn)為地基無(wú)沉降、無(wú)蓄水影響；

（3）為考慮研究分析的通用性，本文未考慮地震、暴雨、邊坡失穩(wěn)等極端工況。

4 結(jié)構(gòu)荷載響應(yīng)分析

該次計(jì)算采用各向同性的彈塑性實(shí)體單元建模，以C30混凝土物理力學(xué)參數(shù)賦值，對(duì)計(jì)算出的結(jié)果進(jìn)行正面驗(yàn)證、分析，再以計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，反算配筋量。

4.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析

由結(jié)構(gòu)整體應(yīng)力云圖（見(jiàn)圖5）可知，結(jié)構(gòu)較大部分區(qū)域已處于中亮應(yīng)力狀態(tài)（中亮幅值域：1.3～2.5 MPa），部分大于C30混凝土的抗拉強(qiáng)度；側(cè)邊門洞頂部出現(xiàn)高亮應(yīng)力集中現(xiàn)象（高亮幅值域：2.8～3.4 MPa），大于C30混凝土的抗拉強(qiáng)度。因此，從結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)的角度講，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不可靠的，材料會(huì)發(fā)生明顯的拉裂破壞，需配置相應(yīng)的鋼筋骨架，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度。

圖5 結(jié)構(gòu)整體應(yīng)力云圖（單位：Pa）

4.2 結(jié)構(gòu)塑性應(yīng)變分析

由結(jié)構(gòu)整體塑性應(yīng)變?cè)茍D（見(jiàn)圖6）可知，暗色區(qū)域?yàn)槲窗l(fā)生塑性應(yīng)變，即PE=0，中亮、高亮區(qū)域?yàn)橐寻l(fā)生塑性應(yīng)變，該區(qū)域主要集中在結(jié)構(gòu)拐角、側(cè)邊門洞頂部等縱向延伸。因此，從結(jié)構(gòu)應(yīng)變狀態(tài)的角度來(lái)講，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不可靠的，會(huì)發(fā)生上覆荷載造成的塑性破壞，即混凝土開(kāi)裂，需配置相應(yīng)的鋼筋骨架，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度。

圖6 結(jié)構(gòu)整體塑性應(yīng)變?cè)茍D

4.3 結(jié)構(gòu)位移分析

由結(jié)構(gòu)豎直方向位移云圖（見(jiàn)圖7）可知，結(jié)構(gòu)位移從上到下分布基本均勻，其中側(cè)邊門洞端幅值較大，暗色區(qū)域值域?yàn)?.6～7.9 mm，此為兩側(cè)邊墻受側(cè)壓力發(fā)生的變形導(dǎo)致結(jié)構(gòu)頂部位移。因此，從結(jié)構(gòu)位移狀態(tài)的角度來(lái)講，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不可靠的，邊墻會(huì)發(fā)生側(cè)向土壓力引起的變形，需配置相應(yīng)的鋼筋骨架，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度。

圖7 結(jié)構(gòu)豎直方向位移云圖（單位：m）

通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)在該常規(guī)工況的應(yīng)力、應(yīng)變、位移分析可知，未配置鋼筋骨架是明顯不可靠的，因此需提取最不利截面上的彎矩、內(nèi)力進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體配筋計(jì)算。

5 最不利截面內(nèi)力計(jì)算

為尋找最不利截面，可提取Mises應(yīng)力云圖對(duì)結(jié)構(gòu)整體受力狀態(tài)進(jìn)行分析。

Von Mises準(zhǔn)則是Von Mises于1913年提出的一個(gè)屈服準(zhǔn)則。Von Mises準(zhǔn)則是一個(gè)綜合的概念，其考慮了第一、第二、第三主應(yīng)力，可以用來(lái)對(duì)疲勞、破壞等的評(píng)價(jià)。當(dāng)某一點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的等效應(yīng)力應(yīng)變達(dá)到某一與應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)有關(guān)的定值時(shí)，材料就屈服。

Mises應(yīng)力是一種折算應(yīng)力，折算依據(jù)為能量強(qiáng)度理論，即第四強(qiáng)度理論。計(jì)算公式形式簡(jiǎn)單，但結(jié)果偏保守，因此可根據(jù)云圖應(yīng)力集中（深色應(yīng)力）部位找到所需截面，排除網(wǎng)格剖分異形處造成的應(yīng)力集中干擾，可選取如下截面（見(jiàn)圖8）。

圖8 選取計(jì)算截面

提取該截面全部的節(jié)點(diǎn)內(nèi)力，經(jīng)后處理可得出該截面合力如下：

合力矩：M=2.679×106N·m；

合軸力：N=2.812×106N；

合剪力：V=2.634×106N。

得到了最不利截面的各項(xiàng)內(nèi)力后，可按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及相關(guān)規(guī)范對(duì)該棚洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋驗(yàn)算。

6 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

按照鋼筋混凝土原理及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算主要包括正截面承載力、斜截面承載力、裂縫寬度三方面［8］。

6.1 正截面承載力

在正截面優(yōu)化設(shè)計(jì)中，根據(jù)原設(shè)計(jì)參數(shù)，采用雙筋梁受力模式，建立基本計(jì)算公式如下：

將縱向受拉鋼筋A(yù)s分解為As1和As2，As1與受壓區(qū)混凝土形成單筋矩形截面梁關(guān)系，抵抗彎矩為Mu1；As2與受壓鋼筋抵抗彎矩為Mu2。二者抵抗彎矩之和即為雙筋矩形截面梁的抗彎能力設(shè)計(jì)值Mu。建立計(jì)算公式如下：

通過(guò)仿真分析得出截面彎矩設(shè)計(jì)值M=2.679×106N·m，其中設(shè)定采用b=1 000 mm、h=1 500 mm的矩形梁截面形式。查表可知，混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc=14.3×106N/m3，ft=1.43×106N/m3，fy=360×106N/m3，f′y=14.3×106N/m3，ξb=0.518；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，α1取值1.0。

為節(jié)約鋼筋，充分發(fā)揮混凝土的抗壓強(qiáng)度，假定ξ=ξb，此處查閱相關(guān)論文文獻(xiàn)，建議設(shè)計(jì)時(shí)取ξ=0.75ξb～0.80ξb。雖經(jīng)濟(jì)性稍差，但構(gòu)件的力學(xué)性能可得到明顯改善，尤其利于結(jié)構(gòu)抗震，取ξ=0.75ξb=0.75×0.518=0.389。帶入可得：

由設(shè)計(jì)圖可知，該梁采用直徑為28 mm的HRB400熱軋帶肋鋼筋骨架，其單根截面面積為615.44 mm2，計(jì)算可知：受拉區(qū)鋼筋根數(shù)為10根；受壓區(qū)鋼筋根數(shù)為5根。

對(duì)比可知：原設(shè)計(jì)中該梁截面受拉區(qū)鋼筋采用間距15 mm、直徑28 mm的熱軋帶肋鋼筋24根；受壓區(qū)鋼筋采用間距150 mm、直徑28 mm的熱軋帶肋鋼筋6根。因此，原設(shè)計(jì)在正截面抗彎承載力理論驗(yàn)算的層面上是較保守的，可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

6.2 斜截面承載力

影響梁斜截面抗剪承載力的因素很多，影響機(jī)理也很復(fù)雜，精確計(jì)算相當(dāng)困難。通常采用半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法解決斜截面的抗剪承載力計(jì)算問(wèn)題［8］。

在斜截面優(yōu)化設(shè)計(jì)中，根據(jù)原設(shè)計(jì)參數(shù)，采用同時(shí)配置箍筋和彎起筋的梁，其斜截面抗剪承載力等于僅配箍筋梁的抗剪承載力與彎起鋼筋抗剪承載力之和，即：

大學(xué)士所冠殿閣包括四殿二閣，分別是中極殿（舊名華蓋殿）、建極殿（舊名謹(jǐn)身殿）、文華殿、武英殿、文淵閣、東閣。這些大學(xué)士都是正五品，地位較低。文華殿與太子有關(guān)，加大學(xué)士銜罕見(jiàn)。作為一種例外，曾有兼兩殿閣大學(xué)士者。例如景泰七年五月，陳循兼華蓋殿大學(xué)士和文淵閣大學(xué)士，高榖、王文都兼謹(jǐn)身殿大學(xué)士和東閣大學(xué)士。大學(xué)士的本職在翰林院。自仁宗時(shí)，大學(xué)士不再入院理事。翰林院撤銷了大學(xué)士的辦公桌，引起抗議和皇帝的干涉［2］（卷73，職官二）。

根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為防止出現(xiàn)斜壓破壞，并限制在使用荷載作用下斜裂縫的寬度，對(duì)矩形、T型、I型截面受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足下列截面尺寸限制條件：

當(dāng)梁的抗剪承載力不足時(shí)，需經(jīng)計(jì)算確定腹筋數(shù)量，其中，需滿足直徑和間距的構(gòu)造要求外，還需滿足最小配筋率的要求：

通過(guò)仿真分析得出截面剪力設(shè)計(jì)值V=2.634×106N，其中設(shè)定采用b=1 000 mm、h=1 500 mm的矩形梁截面形式。

查表可知，混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc=14.3×106N/m3，ft=1.43×106N/m3，fy=360×106N/m3，fyv=360×106N/m3，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，βc取值1.0。

該梁段箍筋選用雙肢直徑16 mm、間距150 mm的HRB400熱軋帶肋鋼筋，帶入可得：ρsv=0.27%，滿足箍筋最小配筋率要求。

原設(shè)計(jì)中選用直徑20 mm、間距150 mm、彎起筋彎起角度為45°的HRB400熱軋帶肋鋼筋作為彎起筋，帶入可得：Asb=1 611.42 m2，即：每延米彎起5根直徑20 mm的HRB400熱軋帶肋鋼筋。

對(duì)比可知：原設(shè)計(jì)中該梁截面選用雙肢直徑16 mm、間距150 mm的HRB400熱軋帶肋鋼筋作為箍筋是足夠的；原設(shè)計(jì)中該梁截面選用直徑20 mm、間距150 mm的HRB400熱軋帶肋鋼筋作為彎起筋，每延米彎起根數(shù)為6.67根。因此，原設(shè)計(jì)在斜截面抗剪承載力理論驗(yàn)算的層面上是較保守的，可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

6.3 裂縫驗(yàn)算

影響裂縫寬度的主要因素包括：受拉鋼筋應(yīng)力、混凝土與鋼筋之間的黏結(jié)力、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋直徑及其布置方式、混凝土強(qiáng)度、荷載作用性質(zhì)、構(gòu)件受力性質(zhì)等［8］。

《公路橋規(guī)》給出的裂縫寬度計(jì)算公式如下：

查表可知，混凝土強(qiáng)度等級(jí)ftk=2.01×106N/m3，Es=2.01 MPa；采用C30混凝土；配置直徑28 mm的HRB400熱軋帶肋鋼筋24根；混凝土保護(hù)層厚度50 mm；按照二類環(huán)境考慮，裂縫寬度限制ωlim=0.2 mm，帶入可得：應(yīng)變不均勻系數(shù)ψ=0.64；考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫寬度ωmax=0.15 mm≤ωlim，滿足規(guī)范要求。

7 結(jié)論與建議

通過(guò)采用ABAQUS有限元仿真模擬軟件對(duì)該異型鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)在設(shè)定工況下的應(yīng)力、應(yīng)變、位移分析，建立各向同性的混凝土塑性損傷實(shí)體模型，同時(shí)提取出最不利截面上的彎矩、內(nèi)力等，按照鋼筋混凝土設(shè)計(jì)原理及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，對(duì)設(shè)定的梁截面進(jìn)行正截面承載力、斜截面承載力、裂縫寬度三方面驗(yàn)算，最終在理論層面將計(jì)算結(jié)果與原設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，得出以下結(jié)論及展望。

（1）通過(guò)在設(shè)定工況下的結(jié)構(gòu)荷載響應(yīng)分析可知，該棚洞結(jié)構(gòu)若未配置鋼筋骨架是不可靠的。

（2）原設(shè)計(jì)中非開(kāi)孔部位梁板配置的鋼筋骨架偏保守，受拉主筋布置富余量較大，可以進(jìn)行一定程度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（3）通過(guò)塑性應(yīng)變仿真結(jié)果可知，在門洞開(kāi)口側(cè)墻與頂板交接處，存在較明顯的縱向塑性變形，因此宜在該轉(zhuǎn)角處設(shè)置縱向暗梁，以確保棚洞結(jié)構(gòu)縱向剛度。

（4）通過(guò)位移仿真結(jié)果可知，在該工況條件下，結(jié)構(gòu)受較大的側(cè)向土壓力，因此可根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)內(nèi)側(cè)墻設(shè)計(jì)配筋；外側(cè)墻因門洞開(kāi)口形成了柱結(jié)構(gòu)，其配筋設(shè)計(jì)應(yīng)按柱式配筋考慮。

（5）該棚洞結(jié)構(gòu)發(fā)生應(yīng)力集中區(qū)域，即結(jié)構(gòu)薄弱處主要出現(xiàn)在側(cè)邊門洞附近。在設(shè)定工況下的結(jié)構(gòu)荷載響應(yīng)時(shí)，側(cè)邊門洞附近產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮在此位置布設(shè)加強(qiáng)孔口筋。

（6）混凝土塑性損傷本構(gòu)模型能更好地模擬混凝土受拉、受壓時(shí)的不同表現(xiàn)，能同時(shí)反映材料“硬化”與“軟化”應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)，以及混凝土的不可恢復(fù)變形等特性。

（7）將仿真計(jì)算分析與理論公式計(jì)算相結(jié)合，可較好地設(shè)計(jì)出既能夠滿足功能性要求又可考慮經(jīng)濟(jì)性的異型結(jié)構(gòu)。

目前，國(guó)家對(duì)西部交通設(shè)施建設(shè)的投入越來(lái)越大。鑒于西部山區(qū)的特殊地形地貌，棚洞結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)將在未來(lái)大量應(yīng)用西部公路建設(shè)中。隨著公路建設(shè)的迅猛發(fā)展和建設(shè)規(guī)模提升，棚洞結(jié)構(gòu)型式也需要不斷創(chuàng)新和發(fā)展。未來(lái)公路工程建設(shè)中，尤其針對(duì)棚洞工程建設(shè)，需采用新技術(shù)、新工藝，通過(guò)采用先進(jìn)的環(huán)境保護(hù)措施，來(lái)降低工程對(duì)生態(tài)的影響，同時(shí)棚洞結(jié)構(gòu)無(wú)論從材料選用、斷面大小及結(jié)構(gòu)型式等都可以進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)和創(chuàng)新。