弧脚梯形衬砌渠道抗冻胀及水力合理断面的分析 被引量：16

1

作者 芦琴 王正中 +1 位作者 刘计良 刘旭东 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第1期231-234,共4页

【目的】推导出适宜于季节性冻土区弧脚梯形衬砌渠道的断面形式。【方法】根据冻土力学、水力学、工程力学理论,分析弧脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征,指出对季节性冻土区弧脚梯形渠道最优断面的设计,要从结构抗冻胀和水力学... 【目的】推导出适宜于季节性冻土区弧脚梯形衬砌渠道的断面形式。【方法】根据冻土力学、水力学、工程力学理论,分析弧脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征,指出对季节性冻土区弧脚梯形渠道最优断面的设计,要从结构抗冻胀和水力学两方面考虑,以砼衬砌体同时满足水力最佳及抗冻胀性能最优为原则,对弧脚梯形渠道断面的最优形式进行推导。【结果】根据工程实践中常用的取值范围,在综合考虑水力最佳断面及砼衬砌板抗冻胀性能最优的基础上,得到最优断面的几何参数,即水力最佳和抗冻胀性能最优的弧脚梯形最优断面为:渠底宽是设计水深的0.53倍,坡脚圆弧半径是设计水深的0.3倍,坡脚圆弧中心角即边坡板的倾角为51°。【结论】此断面形式不但能适应季节性冻土区渠道防渗抗冻胀工程的实践要求,而且便于机械化施工。 展开更多

关键词 弧脚梯形断面 衬砌渠道 冻胀破坏 水力最佳断面 受力分析

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弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏的力学模型研究 被引量：12

2

作者 芦琴 刘计良 +3 位作者 王正中 陈立杰 韩彦宝 刘旭东 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第12期213-217,共5页

【目的】探讨弧形坡脚梯形渠道衬砌结构冻胀破坏的力学模型,以科学指导衬砌体的设计与建设。【方法】通过对弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征的分析,指出了弧形坡脚梯形渠道砼衬砌整体结构的计算简图,是在法向冻胀力、切... 【目的】探讨弧形坡脚梯形渠道衬砌结构冻胀破坏的力学模型,以科学指导衬砌体的设计与建设。【方法】通过对弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征的分析,指出了弧形坡脚梯形渠道砼衬砌整体结构的计算简图,是在法向冻胀力、切向冻结力和重力共同作用下的近似薄壳拱形结构,基于此建立了该砼衬砌整体结构冻胀破坏的力学模型。【结果】求出了冻胀控制内力及最大拉应力的计算公式,并结合砼板抗裂条件,给出了胀裂部位、衬砌板厚及抗冻胀破坏验算的一系列计算方法。【结论】弧形坡脚梯形渠道砼衬砌结构较梯形渠道法向冻胀力数值小、分布均匀、恢复力大,整体适应变形及抗冻胀能力强,从而优于梯形断面,为弧形坡脚梯形渠道防冻胀设计提供了科学依据。 展开更多

关键词 弧形坡脚梯形 渠道砼衬砌 冻胀破坏 力学模型

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含水量对渠道保温板保温耐久性的影响及保温板厚度设计 被引量：9

3

作者 银英姿 贾琦 +2 位作者 赵强 张栋 周娟 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期170-174,共5页

北方渠道大多使用保温板防止混凝土衬砌受冻胀破坏。在计算保温板厚度时为了降低成本,容易忽略保温板使用过程中受各种因素的影响导致保温效果变差的情况,使混凝土衬砌达不到设计使用年限便提前被破坏。内蒙古河套灌区试验结果表明,由... 北方渠道大多使用保温板防止混凝土衬砌受冻胀破坏。在计算保温板厚度时为了降低成本,容易忽略保温板使用过程中受各种因素的影响导致保温效果变差的情况,使混凝土衬砌达不到设计使用年限便提前被破坏。内蒙古河套灌区试验结果表明,由于受酸雨、冻融作用、含水量等因素的影响,保温板保温效果平均每年降低0.9℃,其中受含水量变化的影响最大。经试验测得:聚苯乙烯保温板(EPS)含水量每增加1%,会导致导热系数增大5%。基于多层材料串联热阻叠加原理和热阻等效原理,对保温板厚度计算公式进行完善,并提出相应的铺设方法和施工技术要求。该设计对保温板在季节性冻土区的推广应用具有一定参考价值。 展开更多

关键词 混凝土衬砌 聚苯乙烯保温板(EPS) 保温性能 含水量 渠道施工 季节性冻土区 内蒙古河套灌区

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混凝土衬砌渠道防冻胀技术在节水改造中的应用 被引量：9

4

作者 丁涛 《水利科技与经济》 2015年第3期111-114,共4页

当前,水资源匮乏问题已经成为制约我国国民经济发展的重要因素,农业工程节水改造势在必行。渠道输水技术是我国现行水利工程中的节水技术之一,而渠道防冻胀技术又是其中的核心问题。基于国内外的研究现状,从混凝土衬砌渠道的冻胀机理出... 当前,水资源匮乏问题已经成为制约我国国民经济发展的重要因素,农业工程节水改造势在必行。渠道输水技术是我国现行水利工程中的节水技术之一,而渠道防冻胀技术又是其中的核心问题。基于国内外的研究现状,从混凝土衬砌渠道的冻胀机理出发,研究了其影响因素和破坏特征。同时,基于有限元方法分析了渠道内部的温度场分布和位移场分布,为防冻胀节水改造提供理论依据。通过实验,研究讨论了珍珠岩、聚苯乙烯、挤塑式聚苯乙烯3种保温材料的优劣,为节水改造提供实验支撑。 展开更多

关键词 混凝土衬砌 渠道 防冻胀 节水改造

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混凝土衬砌机在引江济淮施工中的应用

5

作者 贺燕 《四川水力发电》 2024年第3期41-43,50,共4页

近年来,国家大力推进水利工程建设以实现水资源的调节和可持续发展。阐述了针对引江济淮J009-1标段对岩石边坡格构梁开挖采用的新工艺、变化坡比的渠道坡面混凝土衬砌机的应用、薄壁混凝土施工质量控制、繁杂工序的施工组织管理、高度... 近年来,国家大力推进水利工程建设以实现水资源的调节和可持续发展。阐述了针对引江济淮J009-1标段对岩石边坡格构梁开挖采用的新工艺、变化坡比的渠道坡面混凝土衬砌机的应用、薄壁混凝土施工质量控制、繁杂工序的施工组织管理、高度机械化施工作业等施工技术,所取得的经验可为其他类似项目的施工参考。 展开更多

关键词 引江济淮工程 渠道混凝土衬砌 格构梁开挖 衬砌机 施工技术

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高地下水位混凝土衬砌渠道冻胀损坏断裂数值分析 被引量：6

6

作者 余来平 《水利建设与管理》 2018年第6期52-56,共5页

渠道冻胀容易发生在地下水水位较高的地方。为解决渠道冻胀损坏的难题,本文在借鉴已有理论的基础上,分析了渠道基土冻胀以及衬砌结构,并构建了渠道混凝土衬砌冻胀损坏力学模型及冻土弹性本构模型,利用模型模拟冻胀过程中三场耦合的数据... 渠道冻胀容易发生在地下水水位较高的地方。为解决渠道冻胀损坏的难题,本文在借鉴已有理论的基础上,分析了渠道基土冻胀以及衬砌结构,并构建了渠道混凝土衬砌冻胀损坏力学模型及冻土弹性本构模型,利用模型模拟冻胀过程中三场耦合的数据,最后得到新型的防冻胀结构,用以预防渠道的冻害发生。 展开更多

关键词 混凝土衬砌渠道 高地下水位 冻胀损坏断裂 数据分析

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挤塑聚苯板对混凝土衬砌渠道防冻性能的影响 被引量：4

7

作者 余勇 《水利科学与寒区工程》 2020年第6期57-61,共5页

为探明混凝土衬砌渠道冻胀破坏原因,确保灌区的健康持续发展,以甘肃省疏勒河灌区干渠为研究对象,对挤塑聚苯板在混凝土衬砌渠道冻胀防治中的应用进行了研究,结果表明:设计过程中需根据实际工况合理选用苯板,随着苯板铺设厚度的增加,保... 为探明混凝土衬砌渠道冻胀破坏原因,确保灌区的健康持续发展,以甘肃省疏勒河灌区干渠为研究对象,对挤塑聚苯板在混凝土衬砌渠道冻胀防治中的应用进行了研究,结果表明:设计过程中需根据实际工况合理选用苯板,随着苯板铺设厚度的增加,保温作用的增加变缓,平均1 cm苯板可以减少6.44 mm冻胀量和14.19 cm冻深,5 cm厚的苯板完全满足疏勒河灌区干渠冻胀防治要求,可为苯板厚度的选择及后续的抗冻胀设计提供参考依据。 展开更多

关键词 挤塑聚苯板 冻胀防治 数值模拟 混凝土衬砌渠道

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挤塑聚苯板在混凝土衬砌渠道冻胀防治中的应用 被引量：4

8

作者 鹿翔宇 刘仰玉 +3 位作者 卞汉兵 孙兆辉 王宸宇 邱秀梅 《山东农业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第3期460-467,共8页

针对季节性冻土区山东省聊城市位山灌区混凝土衬砌渠道的冻融破坏问题,利用 ANSYS 有限元软件建立铺设不同厚度挤塑聚苯板的混凝土衬砌渠道模型,计算其瞬态温度场分布和位移场分布,并结合相关实测数据进行分析。结果表明,经一年持续观测... 针对季节性冻土区山东省聊城市位山灌区混凝土衬砌渠道的冻融破坏问题,利用 ANSYS 有限元软件建立铺设不同厚度挤塑聚苯板的混凝土衬砌渠道模型,计算其瞬态温度场分布和位移场分布,并结合相关实测数据进行分析。结果表明,经一年持续观测,在日最低气温随时间变化的外界环境条件下,不论是否铺设挤塑聚苯板,最大冻结深度出现的时间相对于年最低气温出现的时间来说均具有滞后性。通过对铺设不同厚度挤塑聚苯板渠道产生的冻胀量和渠基土的冻结深度进行比对分析,得出挤塑聚苯板的保温作用原理,推测选用 5 cm 挤塑聚苯板对该灌渠进行冻胀防治已满足工程要求。本研究加入了瞬态温度场计算,这一方案具有一定的先进性,可为今后混凝土衬砌渠道冻胀防治研究提供参考。 展开更多

关键词 混凝土衬砌渠道 冻胀防治 数值模拟 挤塑聚苯板(XPS)

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基于ANSYS的混凝土衬砌渠道冻胀破坏有限元分析 被引量：3

9

作者 叶尔肯.巴合提汉 《水利科技与经济》 2015年第5期14-16,共3页

我国农业用水量巨大,但是用水效率低,浪费现象严重,因此研究节水措施具有重要意义。混凝土衬砌输水渠道是我国农业灌渠的主要形式。我国国土面积的54%位于季冻区,混凝土衬砌输水渠道在冬季发生冻胀破坏,会严重影响防渗效果。从国内外研... 我国农业用水量巨大,但是用水效率低,浪费现象严重,因此研究节水措施具有重要意义。混凝土衬砌输水渠道是我国农业灌渠的主要形式。我国国土面积的54%位于季冻区,混凝土衬砌输水渠道在冬季发生冻胀破坏,会严重影响防渗效果。从国内外研究现状出发,分析了混凝土衬砌渠道冻胀破坏机理及影响因素。研究表明,基土、温度场、湿度场、渠道走向均会影响冻胀破坏程度。 展开更多

关键词 冻胀 混凝土衬砌 渠道 有限元分析

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基于有限元的混凝土衬砌渠道冻胀性能研究 被引量：3

10

作者 王圣海 张通 《吉林水利》 2014年第4期22-25,共4页

冻害分析及防治研究是混凝土衬砌渠道设计和运行管理研究的一个重要课题,尤其是在地下水位较高的冬季,受外部日照热辐射以及周期性低高温交叉变化的反复作用下,渠道混凝土衬砌面发生冻胀破坏现象尤为严重。本文在分析了影响混凝土衬砌... 冻害分析及防治研究是混凝土衬砌渠道设计和运行管理研究的一个重要课题,尤其是在地下水位较高的冬季,受外部日照热辐射以及周期性低高温交叉变化的反复作用下,渠道混凝土衬砌面发生冻胀破坏现象尤为严重。本文在分析了影响混凝土衬砌渠道冻胀特性的土质条件、水分条件等因素后,结合有限元技术,对一大U形混凝土衬砌渠道进行建模仿真,通过数值模拟仿真结果与实际特性相比较,验证了有限元技术在渠道冻胀研究方面的可行性和准确性。 展开更多

关键词 混凝土衬砌 渠道 冻胀性能 数值模拟仿真

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弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏断裂力学模型及应用 被引量：3

11

作者 余晓敏 石自堂 冯楚桥 《水电能源科学》 北大核心 2018年第5期91-94,145,共5页

为给实际弧形渠道冻胀设计提供一种简单有效的计算方法,应用材料力学方法对渠道砼衬砌冻胀问题进行合理简化,建立了弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀力学模型,并在该模型基础上引入断裂力学,将砼衬砌板断裂视为(Ⅰ+Ⅱ)复合型(张拉型+剪切型)... 为给实际弧形渠道冻胀设计提供一种简单有效的计算方法,应用材料力学方法对渠道砼衬砌冻胀问题进行合理简化,建立了弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀力学模型,并在该模型基础上引入断裂力学,将砼衬砌板断裂视为(Ⅰ+Ⅱ)复合型(张拉型+剪切型)裂缝扩展问题,并利用已有的断裂准则,建立弧形坡脚梯形渠坡、渠底两个部位的冻胀断裂力学模型。实例应用结果表明,所建模型计算的砼衬砌板厚度满足抗冻胀要求,且与实际情况相吻合。 展开更多

关键词 弧形坡脚梯形 断裂力学 渠道砼衬砌 冻胀破坏 力学模型

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基于有限元的混凝土衬砌渠道冻胀性能研究 被引量：2

12

作者 王圣海 张通 王乔 《水利建设与管理》 2014年第12期33-36,共4页

冻害分析及防治研究是混凝土衬砌渠道设计和运行管理研究的一个重要课题。本文在分析了影响混凝土衬砌渠道冻胀特性的土质条件、水分条件等因素后,结合有限元技术,对一大U形混凝土衬砌渠道进行建模仿真,通过将数值模拟仿真结果与实际特... 冻害分析及防治研究是混凝土衬砌渠道设计和运行管理研究的一个重要课题。本文在分析了影响混凝土衬砌渠道冻胀特性的土质条件、水分条件等因素后,结合有限元技术,对一大U形混凝土衬砌渠道进行建模仿真,通过将数值模拟仿真结果与实际特性相比较,验证了有限元技术在渠道冻胀研究方面的可行性和准确性。 展开更多

关键词 混凝土衬砌 渠道 冻胀性能 数值模拟仿真 有限元

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北疆地区混凝土衬砌渠道损坏原因及治理措施 被引量：2

13

作者 沈研 《现代农业科技》 2013年第9期219-220,共2页

通过对混凝土渠道损坏的具体原因进行分析,并提出一些相应的治理措施,以期能够对类似情况的混凝土渠道设计提供一定的借鉴。

关键词 混凝土衬砌 渠道 损坏原因 治理措施 北疆地区

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混凝土衬砌收缩机理及补偿方法研究 被引量：1

14

作者 刘丽 《水利科技与经济》 2015年第12期116-118,共3页

我国西北地区渠道防渗效果欠佳,渗漏损失较大,渠道输水利用效率低于全国平均值,灌溉效率成为制约当地农业发展的重要因素。研究表明,使用具有抗裂防渗功能的混凝土作为衬砌材料可以提高渠道的输水利用效率。首先对混凝土裂缝出现原因及... 我国西北地区渠道防渗效果欠佳,渗漏损失较大,渠道输水利用效率低于全国平均值,灌溉效率成为制约当地农业发展的重要因素。研究表明,使用具有抗裂防渗功能的混凝土作为衬砌材料可以提高渠道的输水利用效率。首先对混凝土裂缝出现原因及分类进行分析,讨论了补偿收缩混凝土的现状,重点研究了混凝土衬砌收缩机理,并提出了相应的补偿方法。希望为今后的渠道衬砌无缝设计提供参考。 展开更多

关键词 混凝土衬砌 渠道 收缩机理 补偿方法

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渠道砼衬砌体裂缝的成因及预防

15

作者 张富平 《杨凌职业技术学院学报》 2009年第2期49-50,共2页

在灌区节水项目建设中,渠道砼衬砌占有重要地位。砼的早期裂缝和运行过程的裂缝是常出现的问题,渠道砼裂缝成为影响工程质量乃至工程寿命的重要因素,笔者通过近年在宝鸡峡大小渠道处砼衬砌施工的实践,认为夯实好基础是保证砼不裂缝的前... 在灌区节水项目建设中,渠道砼衬砌占有重要地位。砼的早期裂缝和运行过程的裂缝是常出现的问题,渠道砼裂缝成为影响工程质量乃至工程寿命的重要因素,笔者通过近年在宝鸡峡大小渠道处砼衬砌施工的实践,认为夯实好基础是保证砼不裂缝的前提,把好材料进料关是防止砼不裂缝的保证,正确选择好水灰比和骨料比及搅拌、振捣是砼衬砌的重要环节,原浆收面二次压光是减少蜂窝、麻面和早期裂缝的手段,科学合理的分缝是避免运行过程中防止裂缝的必要措施,抓好砼早期养护是提高砼质量避免裂缝的有力保障。 展开更多

关键词 渠道砼 裂缝 分析 预防

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