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非均匀冻胀对埋地管道结构安全性的影响 被引量:9
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作者 李晓丽 李廷辉 +1 位作者 李满利 张浩 《压力容器》 2016年第9期64-70,77,共8页
为及时了解冻土区管道运营期间结构受力性状的变化,利用弹性地基梁理论得出了埋地管道在土体不均匀冻胀情况下的解答。应用有限元软件ADINA建立了三维模型,并且对埋地管道进行了热力耦合分析。通过计算冻融循环后管道的冻胀力,得出了温... 为及时了解冻土区管道运营期间结构受力性状的变化,利用弹性地基梁理论得出了埋地管道在土体不均匀冻胀情况下的解答。应用有限元软件ADINA建立了三维模型,并且对埋地管道进行了热力耦合分析。通过计算冻融循环后管道的冻胀力,得出了温度、管道埋深、过渡段长度对管道应力应变的影响,确定了管道受力最大的位置。 展开更多
关键词 埋地管道 弹性地基梁 不均匀冻胀
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单向冻结条件下裂隙岩体冻胀特性试验 被引量:7
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作者 夏才初 王岳嵩 +1 位作者 吕志涛 董一鹤 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1268-1276,共9页
单向冻结条件下寒区隧道围岩不均匀冻胀性是产生隧道冻胀力的主要原因之一.为研究寒区隧道含裂隙围岩不均匀冻胀特性,进行了单向冻结条件下裂隙岩体的冻胀试验,分析了裂隙岩体在单向冻结时的冻结过程及变形规律.试验表明,裂隙处冻胀与... 单向冻结条件下寒区隧道围岩不均匀冻胀性是产生隧道冻胀力的主要原因之一.为研究寒区隧道含裂隙围岩不均匀冻胀特性,进行了单向冻结条件下裂隙岩体的冻胀试验,分析了裂隙岩体在单向冻结时的冻结过程及变形规律.试验表明,裂隙处冻胀与岩石自身冻胀存在明显差异,裂隙岩体在冻胀过程中表现出明显的不均匀冻胀特性.在裂隙较深的工况下,随裂隙宽度的增加,裂隙法向的线冻胀率增加.对于含裂隙饱和砂岩,岩石自身线冻胀率随冻结温度的降低明显增大,而裂隙法向的线冻胀率明显减小.凝灰岩孔隙率较小,岩体的冻胀变形以裂隙处的冻胀变形为主,岩石自身在低温条件下表现为冷缩.根据试验结果,在岩体不均匀冻胀系数中考虑了裂隙的影响,计算了含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数.裂隙平行于温度梯度方向时,随裂隙宽度的增加,含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数有所减小.随温度梯度的增加,含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数增加,且增幅相比岩石不均匀冻胀系数明显增大.试验初步反映了裂隙岩体的不均匀冻胀特性,为寒区隧道裂隙岩体冻胀变形计算提供了试验依据. 展开更多
关键词 裂隙岩体 单向冻结 不均匀冻胀系数 冻胀特性
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考虑基土不均匀冻胀的梯形渠道混凝土衬砌弹性地基梁力学模型 被引量:18
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作者 李宗利 姚希望 +2 位作者 张锐 邵化建 王正中 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第21期114-121,共8页
为了探究寒区高地下水位引起基土和衬砌板耦合非均匀变形对梯形渠道衬砌内力变化影响规律,该研究在前期提出的弹性地基梁模型基础上,将衬砌板与基土相互作用效应分解为基土不均匀自由冻胀位移、衬砌板受到冻土反作用产生的位移和边坡衬... 为了探究寒区高地下水位引起基土和衬砌板耦合非均匀变形对梯形渠道衬砌内力变化影响规律,该研究在前期提出的弹性地基梁模型基础上,将衬砌板与基土相互作用效应分解为基土不均匀自由冻胀位移、衬砌板受到冻土反作用产生的位移和边坡衬砌板坡脚约束产生的相对转动位移,从而建立了满足两端变形协调的弹性地基梁模型。以甘肃省高液限土壤,地下水位5 m地区的边坡系数为1的渠道为例,探究不同边坡衬砌板长度和不均匀冻胀基土之间的相互作用。结果表明,边坡衬砌板长度每增加1m,冻胀反力最大值增大142%,弯矩最大值平均增大223%,弯矩最大值点会从原来的距坡脚1/3左右处向坡脚偏移。以边坡衬砌板长度为4 m为例,探究了基土均匀冻胀和不均匀冻胀对边坡衬砌板影响的差异,得出基土不均匀冻胀的冻胀反力最大值和弯矩最大值,分别比基土均匀冻胀大264%和170%。因此,在寒区高水位地区进行渠道抗冻胀衬砌设计时,宜按基土非均匀冻胀弹性地基梁模型计算。 展开更多
关键词 渠道 模型 混凝土 不均匀冻胀 冻胀 弹性地基梁 冻土工程
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考虑寒区隧道围岩冻结温度渐变的冻胀力解析解
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作者 曹善鹏 夏才初 +1 位作者 周舒威 寇继生 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期360-369,共10页
为考虑寒区隧道围岩单向冻结和径向冻结温度渐变会引起的不同方向和不同冻结深度处的非均匀冻胀变形,通过引入冻胀围岩径向冻结温度T(r)和平行与垂直冻结方向的非均匀冻胀系数k反映围岩的非均匀冻胀性,理论推演建立了寒区隧道冻胀力解析... 为考虑寒区隧道围岩单向冻结和径向冻结温度渐变会引起的不同方向和不同冻结深度处的非均匀冻胀变形,通过引入冻胀围岩径向冻结温度T(r)和平行与垂直冻结方向的非均匀冻胀系数k反映围岩的非均匀冻胀性,理论推演建立了寒区隧道冻胀力解析解,并进行了案例和影响因素分析。研究表明:忽略冻结温度渐变影响时冻胀力明显偏大,考虑冻结温度渐变可有效提高冻胀力计算的可靠性;考虑冻结温度渐变影响的冻胀力随着非均匀冻胀系数k的增大呈对数函数增大,随冻结与未冻围岩的弹性模量比EⅡ/EⅢ的增大而线性减小,且EⅡ/EⅢ越大时冻胀力产生所需围岩达到的临界k值也越大;隧道冻胀力随围岩冻结圈外径、未冻围岩弹性模量和原岩应力的增大而增大,但随衬砌内径、冻结围岩单位温度冻胀系数的增大而逐渐降低。 展开更多
关键词 寒区隧道 冻胀力 非均匀冻胀 冻结温度渐变
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