农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
2010年
12期
6-12
,共7页
刘旭东%王正中%闫长城%李甲林
劉旭東%王正中%閆長城%李甲林
류욱동%왕정중%염장성%리갑림
数值分析%渠道衬砌%试验%适变断面渠道%宽纵缝%抗冻胀机理
數值分析%渠道襯砌%試驗%適變斷麵渠道%寬縱縫%抗凍脹機理
수치분석%거도츤체%시험%괄변단면거도%관종봉%항동창궤리
能适应渠基冻胀变形的衬砌渠道简称"适变断面"渠道.为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对混凝土衬砌"适变断面"渠道冻胀进行数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、变形场和应力场,研究衬砌板应力和变形规律,并与弧形坡脚梯形渠道比较分析表明:"适变断面"渠道能降低最大法向冻胀量55.11%、最大法向冻胀力51.65%、最大切向冻结力56.85%;通过冻胀量均方差及冻胀力分析比较,"适变断面"使渠道受力状态得到显著改善,冻胀变形分布更加均匀;衬砌板法向错位值总计1.3 cm,纵向伸缩缝周向压缩值总计为9.7 cm,揭示了"适变断面"渠道利用宽纵缝既能释放衬砌板法向冻胀变位,又能吸收周向冻胀变位,从而适应渠基冻胀变形减轻冻害的抗冻胀机理.最后通过模拟计算了"适变断面"渠道冻胀量均方差对边坡系数的敏感性,指出边坡系数i约为1:1.7～1:1.4时,"适变断面"渠道抗冻胀效果很显著,为"适变断面"渠道的推广及优化设计提供了参考.
能適應渠基凍脹變形的襯砌渠道簡稱"適變斷麵"渠道.為瞭探明其抗凍脹機理及削減凍脹效果,應用ADINA軟件對混凝土襯砌"適變斷麵"渠道凍脹進行數值模擬,計算渠道凍脹的溫度場、變形場和應力場,研究襯砌闆應力和變形規律,併與弧形坡腳梯形渠道比較分析錶明:"適變斷麵"渠道能降低最大法嚮凍脹量55.11%、最大法嚮凍脹力51.65%、最大切嚮凍結力56.85%;通過凍脹量均方差及凍脹力分析比較,"適變斷麵"使渠道受力狀態得到顯著改善,凍脹變形分佈更加均勻;襯砌闆法嚮錯位值總計1.3 cm,縱嚮伸縮縫週嚮壓縮值總計為9.7 cm,揭示瞭"適變斷麵"渠道利用寬縱縫既能釋放襯砌闆法嚮凍脹變位,又能吸收週嚮凍脹變位,從而適應渠基凍脹變形減輕凍害的抗凍脹機理.最後通過模擬計算瞭"適變斷麵"渠道凍脹量均方差對邊坡繫數的敏感性,指齣邊坡繫數i約為1:1.7～1:1.4時,"適變斷麵"渠道抗凍脹效果很顯著,為"適變斷麵"渠道的推廣及優化設計提供瞭參攷.
능괄응거기동창변형적츤체거도간칭"괄변단면"거도.위료탐명기항동창궤리급삭감동창효과,응용ADINA연건대혼응토츤체"괄변단면"거도동창진행수치모의,계산거도동창적온도장、변형장화응력장,연구츤체판응력화변형규률,병여호형파각제형거도비교분석표명:"괄변단면"거도능강저최대법향동창량55.11%、최대법향동창력51.65%、최대절향동결력56.85%;통과동창량균방차급동창력분석비교,"괄변단면"사거도수력상태득도현저개선,동창변형분포경가균균;츤체판법향착위치총계1.3 cm,종향신축봉주향압축치총계위9.7 cm,게시료"괄변단면"거도이용관종봉기능석방츤체판법향동창변위,우능흡수주향동창변위,종이괄응거기동창변형감경동해적항동창궤리.최후통과모의계산료"괄변단면"거도동창량균방차대변파계수적민감성,지출변파계수i약위1:1.7～1:1.4시,"괄변단면"거도항동창효과흔현저,위"괄변단면"거도적추엄급우화설계제공료삼고.
