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刚柔混合衬砌渠道保护层边坡的稳定研究 被引量:6
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作者 董江伟 汤骅 姜海波 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第9期70-74,共5页
本文分析了影响刚柔混合衬砌渠道保护层稳定的主要因素以及复合土工膜与垫层之间的剪切特性对抗滑稳定性的影响,探讨了渠道水位骤降时其垫层保护层的稳定性,并在此基础上采用刚体极限平衡理论,得出了其垫层保护层的稳定安全系数计算公式... 本文分析了影响刚柔混合衬砌渠道保护层稳定的主要因素以及复合土工膜与垫层之间的剪切特性对抗滑稳定性的影响,探讨了渠道水位骤降时其垫层保护层的稳定性,并在此基础上采用刚体极限平衡理论,得出了其垫层保护层的稳定安全系数计算公式,并对衬砌渠道保护层抗滑稳定性分析应注意的问题进行了探讨。研究表明:该安全系数计算公式的计算结果与工程的实际情况符合度较好,可为大型渠道的设计、施工提供参考。 展开更多
关键词 刚柔混合衬砌渠道 刚体极限平衡理论 安全系数 保护层 抗滑稳定
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大断面刚柔混合衬砌渠道冻胀有限元分析 被引量:7
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作者 董江伟 汤骅 姜海波 《人民黄河》 CAS 北大核心 2016年第11期149-152,共4页
针对引额济克工程大断面梯形刚柔混合衬砌渠道,应用ANSYS软件,对其冻胀过程进行模拟分析。采用间接耦合方式,首先进行热分析,得到渠道温度场,再转换单元类型为结构场,对结构场施加热分析得到的温度应力场进行结构分析,计算渠道变形场和... 针对引额济克工程大断面梯形刚柔混合衬砌渠道,应用ANSYS软件,对其冻胀过程进行模拟分析。采用间接耦合方式,首先进行热分析,得到渠道温度场,再转换单元类型为结构场,对结构场施加热分析得到的温度应力场进行结构分析,计算渠道变形场和应力场,进而分析渠道冻胀受力情况及变形规律。结果表明:阴坡冻胀变形较为严重,应采取适当的措施(加厚、加肋等)加以保护。该冻胀有限元分析方法简便易行,可用于大断面渠道抗冻胀设计。 展开更多
关键词 大断面 刚柔混合衬砌渠道 冻胀破坏 有限元分析 引额济克工程
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大断面刚柔混合衬砌渠道接触特性的有限元分析 被引量:2
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作者 董江伟 姜海波 +1 位作者 汤骅 唐凯 《石河子大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第4期505-510,共6页
近年来刚柔混合衬砌渠道发展迅速,这种渠道为混凝土衬砌板-复合土工膜-渠基土壤为一体的全断面衬砌结构,而混凝土衬砌板与复合土工膜、复合土工膜与渠基土壤的接触特性直接影响着工程的稳定性。本文针对引额济克大断面梯形刚柔混合衬砌... 近年来刚柔混合衬砌渠道发展迅速,这种渠道为混凝土衬砌板-复合土工膜-渠基土壤为一体的全断面衬砌结构,而混凝土衬砌板与复合土工膜、复合土工膜与渠基土壤的接触特性直接影响着工程的稳定性。本文针对引额济克大断面梯形刚柔混合衬砌渠道,在室内试验的基础上,基于弹塑性力学基本理论、应变软化基本理论和邓肯-张基本理论,采用有限元方法对刚柔混合衬砌渠道的接触特性进行了数值模拟,得出了复合土工膜与渠基土壤结构接触面的剪切变形和位移的分布规律。模拟结果表明:最大位移和应力变形发生在渠道坡板与底板交界处,说明在交界产生应力集中现象;应力值随渠道断面高程增加而减小,自重效应明显,渠道混合衬砌结构所承受的应力和变形在合理范围内。上述结果可为分析和评价刚柔混合衬砌渠道边坡稳定性提供依据。 展开更多
关键词 大断面 刚柔混合衬砌渠道 接触特性 有限元分析
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弧底梯形和U形刚柔混合衬砌渠道冻胀有限元分析 被引量:2
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作者 董江伟 姜海波 +1 位作者 汤骅 唐凯 《中国农村水利水电》 北大核心 2015年第11期164-168,177,共6页
近年来刚柔混合衬砌渠道发展迅速,目前在南水北调、引额济克、季节性冻土区的灌区输水渠道工程中广泛应用。国内一些学者对混凝土衬砌渠道冻胀数值模拟做了研究,但关于刚柔混合衬砌渠道冻胀破坏的有限元分析未见报道。针对弧底梯形和U... 近年来刚柔混合衬砌渠道发展迅速,目前在南水北调、引额济克、季节性冻土区的灌区输水渠道工程中广泛应用。国内一些学者对混凝土衬砌渠道冻胀数值模拟做了研究,但关于刚柔混合衬砌渠道冻胀破坏的有限元分析未见报道。针对弧底梯形和U形刚柔混合衬砌渠道,应用ANSYS软件,对其冻胀过程进行模拟分析。采用间接耦合方式,首先进行热分析,得到渠道温度场,再转换单元类型为结构场,施加热分析得到的温度应力进行结构分析,计算渠道变形场和应力场,进而分析渠道冻胀受力情况及变形规律,对进一步推广应用大中型弧底梯形和U形刚柔混合衬砌渠道具有重要的意义。 展开更多
关键词 弧底梯形和U形 刚柔混合衬砌渠道 冻胀破坏 有限元分析
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基于ABAQUS的刚柔混合衬砌渠道接触特性分析 被引量:3
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作者 张存 董江伟 +1 位作者 汤骅 姜海波 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第5期144-148,共5页
在室内试验的基础之上,基于弹塑性力学基本理论、应变软化基本理论、邓肯-张基本理论,采用有限元分析软件ABAQUS对刚柔混合衬砌渠道接触特性进行数值模拟,得出了复合土工膜与渠基土壤结构接触面剪切变形和位移的分布规律。计算结果表明... 在室内试验的基础之上,基于弹塑性力学基本理论、应变软化基本理论、邓肯-张基本理论,采用有限元分析软件ABAQUS对刚柔混合衬砌渠道接触特性进行数值模拟,得出了复合土工膜与渠基土壤结构接触面剪切变形和位移的分布规律。计算结果表明:最大位移和应力变形发生在渠道坡板与底板交界处,说明在交界处产生应力集中现象,应力值随渠道断面高程增加而减小,自重效应明显。其所承受应力及量级和变形分布规律在合理范围内,渠道结构达到了安全要求,计算成果可信,可为分析和评价刚柔混合衬砌渠道边坡稳定性提供依据。 展开更多
关键词 刚柔混合衬砌渠道 接触面 接触特性 有限元分析
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季节冻土区刚柔混合衬砌梯形渠道冻胀机理试验 被引量:33
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作者 姜海波 田艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期145-151,共7页
输水渠道冻胀破坏是寒冷地区渠道破坏的主要表现。为了探明刚柔混合衬砌渠道的冻胀机理,分析复合衬砌渠道的冻胀变形规律和冻胀过程中的水分变化规律,以及柔性复合土工膜的变形特征,该研究借助季节冻融条件下刚柔混合衬砌梯形渠道的原... 输水渠道冻胀破坏是寒冷地区渠道破坏的主要表现。为了探明刚柔混合衬砌渠道的冻胀机理,分析复合衬砌渠道的冻胀变形规律和冻胀过程中的水分变化规律,以及柔性复合土工膜的变形特征,该研究借助季节冻融条件下刚柔混合衬砌梯形渠道的原型观测成果,分析了刚柔混合衬砌渠道的最低地温变化规律、冻深变化规律和冻胀量与冻胀力的变化规律,重点研究了冻融条件下渠基土壤的水分迁移规律,以及复合土工膜的变形特征和强度变化。结果显示:刚柔混合衬砌渠道的冻胀变形最大值位于渠底和阴坡1/3处,最大冻胀量为11.2和13.1 cm,衬砌结构向上隆起。冻结期,渠基土壤0~60 cm深度范围内含水率随深度增加而增大,〉60~120 cm深度范围内的含水率随深度增大而逐渐减小。水分迁移最大值发生在渠道底部,迁移率为13.2%。经过一个冻融周期的循环,复合土工膜的强度和变形量仍然保持在90%以上,强度和变形损失值较小,可充分发挥复合土工膜防渗抗冻胀和适应变形的特性。该研究为刚柔混合衬砌渠道的设计、推广应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 渠道 冻土 水分 刚柔混合衬砌渠道 冻胀机理 冻胀量 冻胀应力 水分迁移
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