弧脚梯形衬砌渠道抗冻胀及水力合理断面的分析

【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。

弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏的力学模型研究

【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。

弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏断裂力学模型及应用

为给实际弧形渠道冻胀设计提供一种简单有效的计算方法,应用材料力学方法对渠道砼衬砌冻胀问题进行合理简化,建立了弧形坡脚梯形渠道砼衬砌冻胀力学模型,并在该模型基础上引入断裂力学,将砼衬砌板断裂视为(Ⅰ+Ⅱ)复合型(张拉型+剪切型)裂缝扩展问题,并利用已有的断裂准则,建立弧形坡脚梯形渠坡、渠底两个部位的冻胀断裂力学模型。实例应用结果表明,所建模型计算的砼衬砌板厚度满足抗冻胀要求,且与实际情况相吻合。

梯形类渠道水力最佳断面统一公式的推求

文中导出了梯形类渠道(包括梯形渠道、弧形底梯形渠道、弧形坡脚梯形渠道)的水力最佳断面统一计算公式。

弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算

文中导出了弧形坡脚梯形渠道实用经济断面水力计算的公式、计算步骤,并给了出断面计算的数据表格,可供渠道规划设计中参考应用。

弧形坡脚梯形渠道混凝土衬砌技术

介绍了弧形坡脚梯形渠道混凝土衬砌技术在大型灌区节水工程中的实际应用,详细叙述了各工序的施工工艺,对加快施工速度、提高工程质量提出几点意见。

弧形坡脚梯形渠道实用经济断面计算公式的改进及计算结果的修正

文中对《山西水利科技》2004年第一期“弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算”一文中KB公式的形式进行了改进并对该文中KB值的计算表格数据作了修正。