随着山区高等级公路建设的越来越多,为满足高等级公路的线形标准要求,高填方路基已是山区公路常见的路基结构形式。而一般高填方路基部分为了满足排水与行人的要求,在这些路段就必须修筑高填方涵洞。而如今现行的规范、设计手册对高填方涵洞结构设计都没有做出明确的规定,若只是简单的套用现行计算方法,会使得高填方涵洞结构设计过于保守或者不安全,导致高填方涵洞在实际的应用中产生各种病害,严重的影响了高等级公路的正常运营。因此,对高填方涵洞结构的研究对于高填方涵洞结构设计应用具有重要意义,本文应用有限元软件ANSYS对高填方涵洞结构问题进行较为全面的研究,现就本文研究的主要内容总结如下:①介绍了几种主要的土压力计算理论,并分析比较了它们的适用范围及其局限性。②阐述了高填方涵洞结构有限元分析的原理、方法、步骤和材料本构模型,利用有限元技术对常用断面尺寸的盖板涵、拱涵、圆管涵进行建模,分析其在不同工况情况下结构的受力特征。对于盖板涵而言,以涵顶填土高度、跨径为分析研究对象,分析得到盖板涵跨中应力最大且随着填土高度和跨径的增大而增大,建议结构设计以跨中截面为设计控制截面,这一结论也与结构力学计算结果相同。对于拱涵而言,以涵顶填土高度、净跨径、矢跨比、填土材料参数(弹性模量、泊松比)为分析对象,全面分析了拱涵受力特征。得到拱顶内侧受到拉应力,并随着填土高度、跨径、矢跨比的增大而增大,随着泊松比的增大而减小,甚至出现压应力,而弹性模量影响对结构可以忽略不计。对于圆管涵而言,以涵顶填土高度、孔径为分析研究对象,分析得到管涵应力随着填土高度、孔径的增大而增大,管顶、管底、管中部应力最大,建议在结构设计中以圆管涵的管顶、管底、管中部的截面为设计控制面。③论述了盖板涵结构荷载法(涵顶土压力计算采用土柱法)并将其计算的结果与有限元计算的结果进行了对比,发现两种方法计算的结果基本一致,且有限元计算结果与结构荷载法计算的结果比值随着跨径的增大而增大,跨径从2m到5m,比值从0,80增大到1.8左右。④论述了拱涵结构荷载法(涵顶土压力计算采用土柱法)并将其计算的结果与有限元计算的结果进行了对比,发现两种方法计算的结果基本一致,但拱顶内侧拉力值两种计算方法的计算结果差别比较大。⑤论述了圆管涵结构荷载法(涵顶土压力计算采用土柱法)并将其计算的结果与有限元计算的结果进行了对比,发现两种方法计算的结果基本一致,对于同一跨径同一位置不同填土高度的有限元计算结果与结构荷载法计算的结果比值基本一致。管顶与管底有限元的计算结果明显大于结构荷载法算的结果,管中的结果基本相等,管中外侧的拉应力甚至小于结构荷载法计算的结果。⑥结合三种型式涵洞有限元计算结果及综合比较结构荷载法计算结果,利用涵洞结构设计软件,给出不同填土高度下涵洞的标准图,为高填方涵洞结构设计、施工提供服务。