梯形砼襯砌渠道凍脹破壞力學(xué)模型及有限元分析.pdf

1、我國(guó)水資源嚴(yán)重缺乏，發(fā)展用水節(jié)約型農(nóng)業(yè)是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的土方向，然而水資源在輸送過(guò)程中的損失相當(dāng)嚴(yán)重，渠道襯砌是減少輸水損失的有效方法之一。目前，在渠道襯砌方式中，混凝土襯砌渠道使用較廣泛，然而，對(duì)于混凝土襯砌渠道所要面臨的主要問(wèn)題就是凍脹破壞問(wèn)題，故而做好渠道防凍脹破壞工程是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代節(jié)水型農(nóng)業(yè)的基本措施。然而，在冬季，由于渠系基土的凍脹作用，使得梯形混凝十襯砌渠道都遭受到不同程度地凍脹破壞，發(fā)生裂縫、膨脹、滑塌等現(xiàn)象，有的甚至完全失去了

2、防滲的作用，從而造成灌區(qū)維修管理費(fèi)用的增加，甚至重復(fù)投資進(jìn)行改建和重修，嚴(yán)重影響了水利工程效益的發(fā)揮，制約著渠道防滲工程的發(fā)展。造成凍脹破壞主要是因?yàn)闆](méi)有掌握梯形混凝土襯砌板凍脹破壞時(shí)應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律，進(jìn)而不能采取相應(yīng)的工程措施來(lái)防護(hù)。為了掌握這些規(guī)律和特點(diǎn)，本文做了以下研究工作：
　　 (1)本文查閱了凍土的組成成分及其它們之間相互作用的相關(guān)資料，分析了梯形混凝土襯砌渠道凍脹機(jī)理以及梯形混凝土襯砌渠道的凍脹破壞原因，為梯形混

3、凝土襯砌渠道凍脹破壞力學(xué)模型的建立及其有限元分析打下了基礎(chǔ)。
　　 (2)通過(guò)分析梯形混凝土襯砌渠道凍脹機(jī)理及其凍脹破壞原因，本文建立了梯形混凝土襯砌渠道凍脹破壞非對(duì)稱簡(jiǎn)化模型，計(jì)算了力學(xué)模型中混凝土襯砌板所受的軸力、剪力和彎矩，以此來(lái)掌握梯形混凝土襯砌板的內(nèi)力分布規(guī)律。
　　 (3)將渠基凍土視為各向同性的線彈性材料，把凍土和混凝土襯砌板作為一個(gè)整體，應(yīng)用ANSYS分析，以甘肅省靖會(huì)總干渠梯形混凝土襯砌渠道為研究對(duì)象，