基于弹性地基梁理论的梯形渠道混凝土衬砌冻胀力学模型

TV91%TU445; 冻胀破坏是寒区渠道衬砌破坏的主要方式,建立合理的冻胀力学模型是渠道衬砌抗冻胀设计的基础.该文基于Winkler假定,将渠道基土的冻胀效应等效为一组相互独立且垂直或平行于衬砌板的弹簧.冻胀量通过弹簧的伸长量体现,冻胀力通过弹簧被压缩产生的反力体现.结合梯形渠道冻胀时衬砌板的受力特点,应用 SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》冻胀量的计算成果,建立基于弹性地基梁理论的梯形渠道混凝土衬砌冻胀力学模型,其合理性通过与甘肃省靖会总干渠梯形渠道的前人试验和数值模拟结果进行比较验证.结果表明,该文模型计算的冻胀量和冻胀反力的分布规律与前人的试验和数值模拟基本吻合;计算的冻胀量...

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Published in农业工程学报 Vol. 35; no. 15; pp. 110 - 118
Main Authors 李宗利, 姚希望, 杨乐, 邵化建, 王正中
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌 712100 01.08.2019
西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌 712100%西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌,712100
Subjects
mechanical model
canals
位移
力学模型
frozen soils
弹性地基梁
displacement
elastic foundation beam
渠道
冻土
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.015

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Summary:TV91%TU445; 冻胀破坏是寒区渠道衬砌破坏的主要方式,建立合理的冻胀力学模型是渠道衬砌抗冻胀设计的基础.该文基于Winkler假定,将渠道基土的冻胀效应等效为一组相互独立且垂直或平行于衬砌板的弹簧.冻胀量通过弹簧的伸长量体现,冻胀力通过弹簧被压缩产生的反力体现.结合梯形渠道冻胀时衬砌板的受力特点,应用 SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》冻胀量的计算成果,建立基于弹性地基梁理论的梯形渠道混凝土衬砌冻胀力学模型,其合理性通过与甘肃省靖会总干渠梯形渠道的前人试验和数值模拟结果进行比较验证.结果表明,该文模型计算的冻胀量和冻胀反力的分布规律与前人的试验和数值模拟基本吻合;计算的冻胀量和试验结果整体相对平均误差为 4.72%,计算结果合理.该文模型与现行规范推荐的冻胀量计算成果有机衔接,可为寒区渠道抗冻胀设计提供参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.015