梯形砼襯砌渠道凍脹破壞力學模型及有限元分析.pdf

1、我國水資源嚴重缺乏，發(fā)展用水節(jié)約型農(nóng)業(yè)是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的土方向，然而水資源在輸送過程中的損失相當嚴重，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，對于混凝土襯砌渠道所要面臨的主要問題就是凍脹破壞問題，故而做好渠道防凍脹破壞工程是實現(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)維修管理費用的增加，甚至重復投資進行改建和重修，嚴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為沒有掌握梯形混凝土襯砌板凍脹破壞時應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律，進而不能采取相應(yīng)的工程措施來防護。為了掌握這些規(guī)律和特點，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模型的建立及其有限元分析打下了基礎(chǔ)。
　　 (2)通過分析梯形混凝土襯砌渠道凍脹機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稱簡化模型，計算了力學模型中混凝土襯砌板所受的軸力、剪力和彎矩，以此來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整體，應(yīng)用ANSYS分析，以甘肅省靖會總干渠梯形混凝土襯砌渠道為研究對象，