波形梁护栏的强度与什么有关?
波形梁护栏的强度主要取决于立柱的刚度、土的承载力及梁的抗拉强度,特别是立柱的水平承载力与位移的关系是决定立柱强度的重要因素。为此,日本土木研究所等单位对护栏立柱的强度进行了专门的试验研究。实验用护栏立柱为圆钢管,规格Φ114.3mmX4.5mm、Φ139.8mmX4.5mm,立柱长度为1200mm、1500mm、1800mm三种,埋设条件分为:土中,混凝土密封,附加地锚,填焦油沥青,沥青铺装。采用两种加载方法;静载——用25t推土机加载,杠杆式倒链张紧器;动载——用20t卡车,27km/h速度行进。
(1)常磐公路柏子区静载实验结果
①荷载与位移的关系:埋于土中的立柱,加荷后的弯曲位置与柱经、埋深无关,大约位于地表下40cm处。该位置正好在上部路基面处。
根据荷载位移曲线,位移在5cm左右之前,属地基方力发挥作用的阶段。位移在5~50cm,正好是立柱弯曲阶段,曲线平缓,位移增加很快。
②立柱尺寸与强度的关系:立柱的强度明显受立柱直径大小的影响。位移在5~50cm之间时立柱弯曲不断发展,反应变形增大,立柱截面系数的差别反映在强度上。相反,立柱的埋深不同,并没有出现强度的差别。在三种情况下,立柱的最大弯矩都发生在地面下40cm的地方,而与埋深无关。这说明试验立柱均被埋置在具有足够强度的下部路基中,并已具有足够的立柱埋深。
③加混凝土封层后的立柱强度取决于截面系数。
④加混凝土封层的立柱,其最大力矩发生在地表处。埋入土中的立柱,其最大力矩发生在地面下40cm处。
(2)土木研究所的试验结果
①静载实验:根据荷载—位移曲线,当立柱埋深为1.8m时,位移10cm以前,系地基承载力发挥作用阶段;位移10~80cm时,立柱弯曲,其水平承载力取决于钢管的截面系数。当立柱埋深1.5m时,立柱没有弯曲,系地基屈服所造成的,说明立柱的水平承载力与地基的密实度即地基承载力有很大关系。
②动载实验:加载初期,荷载—位移曲线陡急,最大水平承载力也比静载大。另外,动载使钢材产生应变速度加快,增加了钢材的屈服点,使立柱的承载力降低。