基于双K断裂准则的U形混凝土衬砌渠道冻胀破坏力学模型研究

为探讨U形渠道衬砌的冻胀断裂力学模型,采用有限元软件简化模拟混凝土衬砌板初始裂缝扩展,并结合线弹性断裂力学的双应力强度因子的混凝土双K断裂破坏准则,建立了冻胀力与冻结力共同作用下的U形渠道混凝土衬砌板冻胀断裂力学模型。根据混凝土双K断裂准则与冻胀条件下的混凝土衬砌力学模型,计算了U形渠道各部位混凝土衬砌板在初始裂缝扩展情况下,混凝土衬砌板冻胀断裂破坏的临界厚度。通过实例计算,验证了此双K断裂准则下的混凝土渠道衬砌冻胀力学模型具有一定的实际应用价值,为以后的U形混凝土衬砌渠道抗冻胀设计提供了合理的理论参考。     

大U形混凝土衬砌渠道冻胀破坏的力学模型探讨

通过对U形混凝土衬砌渠道冻胀破坏机理的分析,提出了U形混凝土衬砌渠道冻胀破坏的力学模型,并解出了渠坡直线段和圆弧段控制内力及最大拉应力,结合混凝土板抗裂条件给出了冻胀力、胀裂部位、冻胀抗裂衬砌板厚度及抗冻胀破坏验算的一系列计算方法.     

整体式U形渠道混凝土衬砌结构冻胀破坏力学模型

通过对整体式小型U形混凝土衬砌渠道冻胀破坏特征及原因分析,将结构简化为在法向冻胀力、法向冻结力、切向冻结力和重力共同作用下的超静定两铰拱,应用结构力学原理求解出衬砌板的冻胀力及内力图,结合混凝土板抗裂条件,给出了最大拉应力、衬砌板厚和抗冻胀破坏验算的公式,并对整体式与两拼式U形衬砌板冻胀效应进行了比对。结果表明,整体式U形混凝土衬砌渠道由于具有冻胀变形均匀、法向冻胀力小、抗冻胀能力强等特点,优于传统的两拼式U形渠道断面。     

衬砌渠道修复工程中的技术措施

对混凝土板衬砌渠道因冻胀引起板的破坏类型、成因进行了归纳分析,并针对各种破坏采取了相应修复工程技术。     

梯形复合衬砌渠道冻胀破坏力学模型研究

近年来复合土工膜与混凝土板相结合的复合衬砌防渗渠道得到了广泛应用。复合土工膜是一种薄型、连续、柔软的防渗材料,其防渗特性已有大量研究成果,但对复提合衬砌渠道的力学特性还缺乏研究。针对梯形断面渠道,建立了复合土工膜混凝土衬砌渠道的冻胀破坏力学模型,提出了衬砌板内力表达式及厚度验算公式。分析梯形复合衬砌渠道冻胀破坏的影响因素,结果表明,加入复合土工膜后削减了冻土对衬砌板的切向约束力,能起到防冻胀破坏的作用。     

引黄济青输水河衬砌板破坏原因及防治措施

山东省引黄济青工程输水河全长253km、在运行中,由于受到两岸渗透压力、冻胀、调度运行、施工质量差及设计缺陷等因素影响,造成了局部衬砌板不同程度地破坏,为此,山东省引黄济青工程管理局有针对性地采取了防治措施,收到了良好的效果。1 输水河混凝土衬砌板破坏原因 引黄济青输水河衬砌板的破坏究其原因可分为渗透破坏、冻胀破     

混凝土预制板防渗渠道冻害原因及防治措施

文章通过对花海灌区渠道工程建设实践经验,在总结分析混凝土板衬砌渠道冻胀破坏的原因、方式的基础上,结合灌区自然条件,从渠道规划设计、施工管理、运行管理方面,提出了混凝土预制板衬砌渠道减轻冻胀破坏的防治措施。     

京密引水渠龙山所管段渠道混凝土衬砌板冻胀分析

京密引水渠:A2005年开始渠道低水位运行,平均水深1.5m,低于冬季输水设计水深(1.0～1.2)m,造成部分现浇混凝土板冻胀隆起、断裂、滑落.从2005年至2006年冬季输水结束,渠道阴坡现浇混凝土板破损长度1万6878m,占龙山所管段渠道总长度的45.57%;阳坡现浇混凝土板破损长度4753m,占龙山所管段渠道总长度的12.83%.针对渠道衬砌破坏现状,结合京密引水渠一期技术改造工程设计方案、渠道混凝土衬砌冻胀破坏现状,冻胀观测情况,以及对渠道在冬季低水位运行时,部分混凝土衬砌板冻胀破坏情况从设计、管理运行等方面进行分析,并总结经验教训.     

不容忽视的板后水压力

在混凝土板衬砌的渠道上，特别是在渠深较大的干支渠段，坡板隆起、裂缝或位移的现象较为常见。究其原日，人们大都归咎于混凝土板的施工质量欠佳而虞于冻胀、沉陷、冲蚀等诸多因素导致混凝土板的破坏，然而，这只是破坏的一个原因。一个重要的巨大的外力因素往往实际上为人们所忽略，这就是由于混凝土板顶封闭不实而导致降雨进入板后形成连续水体所产生的静水压力，许多破坏现象实际上是极后水压力所肆虐的结果。尤其对于那些预制混凝土板衬砌的渠段在施工时板后充塞不实的情况下，这种破坏作用就更为明显。由于水压力的大小仅与水深有关而…     

梯形渠道混凝土衬砌冻胀破坏的力学模型探讨

通过对梯形渠道混凝土衬砌冻胀破坏特征的分析及总结前人的相关研究成果,提出合理的简化和假设,并在此基础上建立了一种梯形渠道混凝土衬砌冻胀破坏的力学模型。通过该模型可计算渠道坡板和底板的各控制内力及应力,并估计可能发生胀裂的位置,提出了对渠坡衬砌板所受法向冻结力的计算方法。