高地下水位灌排渠道衬砌结构抗冻胀数值模拟

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25 2021-04-27

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正文简介

高地下水位区的灌溉渠道往往具有灌排功能,比一般输水渠道工作条件更为复杂,滤透式刚柔耦合衬护结构施工简单、经济合理且集排水(无需防渗)与抗冻胀于一体受到关注。为了评价这种衬护结构的有效性,采用北京理正软件进行渗流稳定分析,利用有限元分析软件AD INA对其温度场、变形场及应力场进行数值模拟分析,研究了该衬护结构的稳定性与冻胀变形及其法向冻胀力和切向冻胀力分布规律,并分析衬砌板的应力及破坏规律;通过与普通混凝土全断面衬砌对比分析,指出该滤透式刚柔耦合衬护结构通过排水和释放变形不仅能使衬砌板的冻胀量及冻胀力更加均匀,而且使渠坡和衬护结构稳定性提高,使其法向及切向冻胀力减小25.58%~48%,可有效控制衬护渠道冻胀破坏,表明该结构对于高地下水位地区灌排渠道的抗冻胀衬护具有很大的应用和推广价值。

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