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基于非对称冻胀破坏的大U形混凝土衬砌渠道力学模型 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】科学指导冻土地区大U形混凝土衬砌渠道的设计建设。【方法】针对大U形混凝土衬砌渠道的冻胀机理和冻胀破坏特点,通过适当的假设,建立了大U形混凝土衬砌渠道非对称冻胀破坏的力学模型。【结果】只需选取最大冻结力一个参变量,即可求解渠道衬砌板上的冻胀力,并结合混凝土板抗裂条件,给出内力、胀裂部位、冻胀抗裂板厚及抗冻胀破坏验算等一系列计算方法。【结论】工程实例计算表明,该模型安全合理、简单实用,可为大U形混凝土衬砌渠道防冻胀设计提供科学依据,并为建立其他形式的渠道冻胀破坏力学模型提供参考。 相似文献
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主要针对小U型渠道砼衬砌结构冻胀破坏监测的试验方案进行探讨性的设计．首先对主要试验参数的监测方法进行了全面的论述,其次就依据本设计进行试验监测时,可能存在的问题及预防措施进行了简要分析,同时提出了渠道衬砌结构冻胀损伤诊断．最后监测试验方案是基于笔者对田间灌溉渠道砼衬砌结构冻胀破坏监测试验的研究和理解进行设计的． 相似文献
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渠道冻胀破坏大致有如下几种形式：衬砌面开裂后表面尚平，裂缝两边砌体不错位，缝宽一般在1厘米以下，在冻土消融后大都能闭合；衬砌面鼓胀，裂缝较宽，衬砌面有折角，严重的在缝两侧可有错位，变形在消融后不能完全复原；严重的衬砌面滑塌，衬砌面在较大范围内折裂，折角很大，其中一、二排几乎成直立，上部衬砌失去支持，在春季消融时往往发生大片滑塌，此时在土体内可产生深宽裂缝。值得注意的是，许多渠道破坏过程说明，以上几种形式并非不变，冻胀可由轻发展到重。 相似文献
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在北方寒旱区,防渗衬砌渠道面临的难题之一就是冻害,冻胀破坏对水利工程的危害较大,因此刚性衬砌渠道的防冻胀研究是重要的工程技术问题。针对内蒙古自治区季节性冻土地渠道混凝土衬砌严重冻胀破坏现状,提出在该地区渠道混凝土衬砌下面铺设不同厚度的新型保温材料聚氨酯保温板来解决,并在该地区进行了现场试验。通过采用数值模拟的方法,模拟现场各种保温措施工况,并与实际监测得到的数据对比分析,得出该地区阴坡渠道采用6 cm厚的聚氨酯保温板可削减冻胀量12.5 cm,削减冻深35 cm,冻胀削减率达到80%。在满足渠道冻胀原则的情况下,可有效地阻止衬砌体冻胀损坏。不仅解决了渠道衬砌冻胀破坏问题,而且为后续渠道衬砌施工中聚氨酯保温板厚度设计提供了技术支撑。 相似文献
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本文通过对衬砌渠道冻胀原因的分析,提出了衬砌渠道的防冻胀措施,包括减少渠道渗透水量、采用U型渠道、置换法、使用新材料、用低压输水管道代替混凝土块衬砌渠道等,以供参考。 相似文献
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弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏的力学模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探讨弧形坡脚梯形渠道衬砌结构冻胀破坏的力学模型,以科学指导衬砌体的设计与建设。【方法】通过对弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征的分析,指出了弧形坡脚梯形渠道砼衬砌整体结构的计算简图,是在法向冻胀力、切向冻结力和重力共同作用下的近似薄壳拱形结构,基于此建立了该砼衬砌整体结构冻胀破坏的力学模型。【结果】求出了冻胀控制内力及最大拉应力的计算公式,并结合砼板抗裂条件,给出了胀裂部位、衬砌板厚及抗冻胀破坏验算的一系列计算方法。【结论】弧形坡脚梯形渠道砼衬砌结构较梯形渠道法向冻胀力数值小、分布均匀、恢复力大,整体适应变形及抗冻胀能力强,从而优于梯形断面,为弧形坡脚梯形渠道防冻胀设计提供了科学依据。 相似文献
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<正>混凝土板衬砌冻害在我国北方寒冷地区普遍存在,渠道衬砌板年复一年的破坏与维修,不仅加大了工程运行的管理成本,而且严重影响着渠道的正常使用寿命。因此,渠道衬砌冻害应引起工程管理单位高度重视。一、衬砌冻胀破坏原因衬砌板冻害分纯温度破坏和冻胀破坏2种,纯温度破坏指混凝土随外界温度降低而冻缩所引起的破坏。所谓冻胀破坏实际上指的是衬砌渠道地基土壤的 相似文献
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本文通过对渠道砌护现状及各种砌护类型冻胀调查分析，总结了渠道冻胀的特点及具体形式，根据形成原因提出了不同的防冻胀措施．并对不同渠道衬砌方案的抗冻胀性进行了综合分析。 相似文献
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【目的】推导出适宜于季节性冻土区弧脚梯形衬砌渠道的断面形式。【方法】根据冻土力学、水力学、工程力学理论,分析弧脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征,指出对季节性冻土区弧脚梯形渠道最优断面的设计,要从结构抗冻胀和水力学两方面考虑,以砼衬砌体同时满足水力最佳及抗冻胀性能最优为原则,对弧脚梯形渠道断面的最优形式进行推导。【结果】根据工程实践中常用的取值范围,在综合考虑水力最佳断面及砼衬砌板抗冻胀性能最优的基础上,得到最优断面的几何参数,即水力最佳和抗冻胀性能最优的弧脚梯形最优断面为:渠底宽是设计水深的0.53倍,坡脚圆弧半径是设计水深的0.3倍,坡脚圆弧中心角即边坡板的倾角为51°。【结论】此断面形式不但能适应季节性冻土区渠道防渗抗冻胀工程的实践要求,而且便于机械化施工。 相似文献
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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 总被引：2，自引：0，他引：2
【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。 相似文献
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目前，沙湾县农田水利灌溉渠道主要是砼预制板衬砌渠道和C15砼现浇砼衬砌渠道，及少量近年才开始修建的U型砼预制板衬砌渠道。经实践应用显示，U型砼预制板衬砌渠道与C15砼现浇砼衬砌渠道相比较，具有管理方便、美观大方、防渗效果好、 相似文献
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分析结果表明，兴电灌区实施的续建配套与节水改造项目建设投资1．16亿元，实现了提水流量增加4m^3／s，灌溉面积增加0．93万hm^2，工程效益、扩灌效益、节水效益、农业经济效益、社会效益、环境效益等十分显著。 相似文献
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景电灌区一期总三支渠道两侧傍山,地下水位较高,在冬季停水期间渠内长流碱水,末级渠道常被冲毁、冻胀破坏,碱水淹没耕地。为此采用“U”型槽渠道排放碱水到附近的沙河。“U”型槽渠道是一种能够有效防止渠道水量渗漏损失,扩大水利工程经济效益的经济实用型衬砌渠道,它具有整体程度高、稳定性强、防渗漏性能好且抵抗冻胀破坏等优点,被广泛应用于田间配套和灌区改造中,能很好地提高渠系水利用系数、提高水资源利用效率的作用,是实现节水增效的一项重要措施,且“U”型槽具有投资少、成本低、建设速度快等优点,同时又不受地下水位、土质、地形和气候的影响。 相似文献
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高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌冻胀破坏力学模型探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探讨高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌结构冻胀破坏的力学模型,为实际工程中衬砌体的设计与建设提供参考。【方法】根据冻土力学、材料力学及高等数学知识,提出渠道坡板的计算简图是在法向冻结力、切向冻结力和法向冻胀力共同作用下的简支梁,渠底板是与两衬砌相互作用的压弯构件,进而依据合理的简化和假设,提出并建立高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏的力学模型,并进行了实例应用研究。【结果】通过建立的高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏力学模型,不仅能计算出弧底梯形渠道坡板、底板的控制内力及最大弯矩作用点,而且可以计算出渠道衬砌渠坡板所受的法向冻结力,并可估计混凝土板可能发生胀裂的位置。【结论】弧底梯形渠道混凝土衬砌结构法向冻胀力小,法向冻结力作用点在距渠顶1/5处,整体变形及抗冻胀能力强,并优于梯形渠道,为以后的渠道防冻胀设计提供了科学依据。 相似文献
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混凝土衬砌渠道在应用动水法时其结果往往差强人意,甚或毫无意义,明晰其误差产生原因,有利于明确动水法的实际应用。本研究以石津灌区四干三分干南四支混凝土衬砌渠道为实例,通过变水位静水法测验建立了渗漏强度函数,并以同年度流量观测资料拟合了渠道流量与水深的函数关系。基于两函数,以水量平衡原理为依据,模拟1km渠道长度时动水法的实施情况。实例分析结果表明,当流量在0.4～0.8m~3/s情况下,1km渠道上下游断面流量损失为3.615～4.130×10~(-3) m~3/s,水位落差介于2.415～3.026mm。混凝土衬砌渠道渗漏量很小,1km渠道渗漏量引起的水位下降常不足5mm。动水法中水深观测常用的水尺,在流动水中已很难保证如此高精度的观测,可见混凝土衬砌渠道的测渗工作当谨慎采用动水法。 相似文献
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农一师沙井子灌区属寒冷地区，针对寒冷地区混凝土衬砌体的冻胀破坏问题，根据近年来我国在水工建筑物抗冻技术方面的研究成果，结合本区的实践经验，笔者介绍了沙井子灌区混凝土衬砌渠道的抗冻胀设计方法和切实可行的抗冻胀措施。 相似文献
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灌溉渠道是农田重要的基础设施,而渠床渗漏是渠系水量损失的主要途径,渠道衬砌可减少渠床渗漏损失,提高灌溉效益。不同的衬砌方案效益各不相同,通过对相同流量、不同断面和不同衬砌方式的渠道进行单价分析,考察较适宜的衬砌方案。结果表明,3种断面中梯形断面渠道单价最低;矩形断面渠道单价次之,U型断面渠道单价最高。5种衬砌方式中,梯形断面边坡预制渠道单价最低,预制U型槽单价最高。 相似文献
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本文利用有限元分析软件ADINA建立U型混凝土渠道衬砌模型,将实际观测的渠道阴、阳坡和渠底的冻胀量作为荷载加载到有限元模型上进行数值模拟分析,旨在探求渠道衬砌板的冻胀裂缝、等效应力随冻胀加剧的变化发展规律。模拟结果表明,利用ADINA软件可以较为精确的模拟渠道冻胀情况,等效应力峰值出现在直线段与圆弧段衔接处;裂缝首先在阴坡出现,位置为在距弧底大约1/3处,随着冻胀的加剧,阴、阳坡都出现裂缝,且阴坡裂缝多于阳坡。 相似文献
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在分析渭济灌区衬砌渠道防冻胀破坏因素与特点的基础上,对渭济灌区采用的不同防冻账保护措施做了简要介绍。 相似文献