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高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型及应用
被引量：
21
1
作者
石娇
王正中
+3 位作者
张丰丽
肖旻
李爽
杨晓松
《西北农林科技大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2015年第1期213-219,共7页
【目的】在线弹性断裂力学的基础上,对高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型进行研究,为弧底梯形衬砌渠道的设计提供依据。【方法】将高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌简化为简支梁结构并建立其冻胀力学模型,在考虑...
【目的】在线弹性断裂力学的基础上,对高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型进行研究,为弧底梯形衬砌渠道的设计提供依据。【方法】将高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌简化为简支梁结构并建立其冻胀力学模型,在考虑材料本身缺陷的基础上结合断裂力学理论,提出了高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型。运用断裂力学及结构力学等相关理论,考虑法向冻结力的作用,通过适当的简化计算弧底梯形渠道衬砌的相关内力,并提出适用于弧底梯形渠道衬砌的断裂力学破坏准则,利用计算实例对所建立的渠道冻胀断裂破坏力学模型进行验证。【结果】渠道衬砌板的冻胀断裂符合Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的特点,通过建立的弧底梯形渠道混凝土冻胀断裂力学模型,可以计算出渠道阴坡、阳坡、渠底的衬砌板厚度。计算实例证明,所建立的高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型正确可行、简单实用。【结论】弧底梯形混凝土衬砌渠道优于梯形渠道,是一种冻胀力及冻胀变形较小的结构形式。
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关键词
弧底梯形渠道
高地下水位
混凝土衬砌
冻胀破坏
断裂力学模型
下载PDF
职称材料
U形和弧形底梯形渠道衬砌冻胀力的统一解
被引量：
5
2
作者
李宏波
田军仓
+1 位作者
顾海涛
南红兵
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019年第1期279-291,共13页
依据渠道防渗工程技术规范(GB/T 50600—2010)中的规定和说明可知,整体U形渠道衬砌和弧形底梯形渠道衬砌结构的力学计算简图相似,综合考虑渠道衬砌板厚、坡板长、半径和坡板倾角对渠道冻胀内力的影响,基于线弹性力学理论建立了整体U形...
依据渠道防渗工程技术规范(GB/T 50600—2010)中的规定和说明可知,整体U形渠道衬砌和弧形底梯形渠道衬砌结构的力学计算简图相似,综合考虑渠道衬砌板厚、坡板长、半径和坡板倾角对渠道冻胀内力的影响,基于线弹性力学理论建立了整体U形和弧形底梯形砼渠道衬砌冻胀内力的统一计算模型。利用计算模型的解析解分析了不同因素对整体U形和弧形底梯形渠道衬砌的最大拉应力、最大拉应力位置、法向冻结力和法向冻胀力的影响规律及其敏感性。模型计算结果表明,整体U形砼渠道衬砌最大拉应力的主要影响因素为坡板长和板厚,而弧形底梯形砼渠道最大拉应力的主要影响因素为坡板倾角和坡板长。针对渠道衬砌冻胀破坏的主要原因是冻胀最大拉应力超过了渠道衬砌材料的容许拉应力这一问题,借助该模型给出了确定整体U形和弧形底梯形渠道衬砌最佳厚度的规则和方法。建议进行渠道衬砌设计时,在满足断面流量和经济的前提条件下,整体式U形渠道衬砌可采用"短坡厚板"的设计思想,弧形底梯形渠道衬砌则采用"缓坡短板"的设计思想。
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关键词
整体U形渠道
弧形底梯形渠道
计算简图
最佳厚度
设计思想
下载PDF
职称材料
题名
高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型及应用
被引量：
21
1
作者
石娇
王正中
张丰丽
肖旻
李爽
杨晓松
机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室
出处
《西北农林科技大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2015年第1期213-219,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51279168)
国家科技支撑计划项目(2012BAD10B02)
+2 种基金
冻土工程国家重点实验室项目(SKLFSE-201105)
陕西水利科技专项(SXSL2011-03)
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20120204110024)
文摘
【目的】在线弹性断裂力学的基础上,对高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型进行研究,为弧底梯形衬砌渠道的设计提供依据。【方法】将高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌简化为简支梁结构并建立其冻胀力学模型,在考虑材料本身缺陷的基础上结合断裂力学理论,提出了高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型。运用断裂力学及结构力学等相关理论,考虑法向冻结力的作用,通过适当的简化计算弧底梯形渠道衬砌的相关内力,并提出适用于弧底梯形渠道衬砌的断裂力学破坏准则,利用计算实例对所建立的渠道冻胀断裂破坏力学模型进行验证。【结果】渠道衬砌板的冻胀断裂符合Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的特点,通过建立的弧底梯形渠道混凝土冻胀断裂力学模型,可以计算出渠道阴坡、阳坡、渠底的衬砌板厚度。计算实例证明,所建立的高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型正确可行、简单实用。【结论】弧底梯形混凝土衬砌渠道优于梯形渠道,是一种冻胀力及冻胀变形较小的结构形式。
关键词
弧底梯形渠道
高地下水位
混凝土衬砌
冻胀破坏
断裂力学模型
Keywords
arc
bottom
trapezoidal
channel
high
groundwater
level
concrete
lining
frost-heaving
damage
fracture
mechanical
model
分类号
TV33 [水利工程—水工结构工程]
TV698.26
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职称材料
题名
U形和弧形底梯形渠道衬砌冻胀力的统一解
被引量：
5
2
作者
李宏波
田军仓
顾海涛
南红兵
机构
宁夏大学土木与水利工程学院
宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心
旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心
出处
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019年第1期279-291,共13页
基金
宁夏回族自治区重点研发计划重大项目2018BEG02009
宁夏高等学校一流学科(水利工程学科)资助项目NXYLXK2017A03
+1 种基金
教育部"长江学者和创新团队发展计划"创新团队资助项目IRT1067
宁夏高等学校科学研究项目NGY2018051
文摘
依据渠道防渗工程技术规范(GB/T 50600—2010)中的规定和说明可知,整体U形渠道衬砌和弧形底梯形渠道衬砌结构的力学计算简图相似,综合考虑渠道衬砌板厚、坡板长、半径和坡板倾角对渠道冻胀内力的影响,基于线弹性力学理论建立了整体U形和弧形底梯形砼渠道衬砌冻胀内力的统一计算模型。利用计算模型的解析解分析了不同因素对整体U形和弧形底梯形渠道衬砌的最大拉应力、最大拉应力位置、法向冻结力和法向冻胀力的影响规律及其敏感性。模型计算结果表明,整体U形砼渠道衬砌最大拉应力的主要影响因素为坡板长和板厚,而弧形底梯形砼渠道最大拉应力的主要影响因素为坡板倾角和坡板长。针对渠道衬砌冻胀破坏的主要原因是冻胀最大拉应力超过了渠道衬砌材料的容许拉应力这一问题,借助该模型给出了确定整体U形和弧形底梯形渠道衬砌最佳厚度的规则和方法。建议进行渠道衬砌设计时,在满足断面流量和经济的前提条件下,整体式U形渠道衬砌可采用"短坡厚板"的设计思想,弧形底梯形渠道衬砌则采用"缓坡短板"的设计思想。
关键词
整体U形渠道
弧形底梯形渠道
计算简图
最佳厚度
设计思想
Keywords
U
shaped
concrete
channel
arc
bottom
trapezoidal
concrete
channel
structure
calculation
diagram
optimum
thickness
design
concept
分类号
S277.7 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型及应用
石娇
王正中
张丰丽
肖旻
李爽
杨晓松
《西北农林科技大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2015
21
下载PDF
职称材料
2
U形和弧形底梯形渠道衬砌冻胀力的统一解
李宏波
田军仓
顾海涛
南红兵
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019
5
下载PDF
职称材料
已选择
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