文献类型：期刊文章

作　　者：葛建锐[1] 王正中[1,2] 牛永红[2] 王羿[1] 肖旻[3] 刘铨鸿[1] 江浩源[1]

Ge Jianrui;Wang Zhengzhong;Niu Yonghong;Wang Yi;Xiao Min;Liu Quanhong;Jiang Haoyuan(Cold and Arid Regions Water Engineering Safety Research Center,Key Laboratory of Agricultural Soil and Water Engineering in Arid and Semiarid Areas of Ministry of Education,Northwest A&F University,Yangling 712100,China;State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering,Northwest Institute of Eco-Environment and Resources,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China;College of Architectural Engineering,Jiangxi Science&Technology Normal University,Nanchang 330013,China)

机构地区：[1]西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心,旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌712100 [2]中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,兰州730000 [3]江西科技师范大学建筑工程学院,南昌330013

出　　处：《农业工程学报》

基　　金：国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项（2017YFC0405103）;国家自然科学基金项目(51279168);冻土工程国家重点实验室开放基金资助项目（SKLFSE201801）;国家科技支撑计划（2012BAD10B02）;教育部博士点基金(20120204110024)

年　　份：2020

卷　　号：36

期　　号：1

起止页码：90-98

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAB、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2019_2020、EI、FSTA、IC、JST、PROQUEST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：随着城市供水与生态需水要求的提高,寒冷地区输水渠道冬季运行成为常态,目前冬季运行渠道抗冰冻破坏尚无评价准则与结构设计方法。针对此,基于冬季不输水渠道衬砌结构冻胀破坏的弹性地基梁模型,考虑冰推力、冰约束及渠基土冻胀力对结构的共同作用,在结构破坏的极限平衡状态下,推导得到冬季输水渠道冰盖运行工况下衬砌结构内力计算、应力计算及抗裂准则的解析表达式。通过静冰荷载影响系数、静水压力影响系数和冰冻荷载耦合系数的变化,可统一冬季有无冰盖输水及停水3种典型工况下衬砌结构内力、应力分布计算,进一步提出寒区衬砌渠道冰-冻破坏统一力学模型。以新疆某梯形渠道为研究原型,通过对衬砌坡板内力、应力及冰拔力计算分析,得到冰-冻破坏截面位置和各截面受力的分布规律。对无冰盖输水、带冰盖输水和无冰盖不输水3种典型梯形渠道力学模型进行内力计算对比分析表明,截面最大拉应力极大值分别为4.186、2.447和2.208 MPa,冬季无冰盖输水渠道冰冻破坏最严重(控制工况),无冰盖不输水冰冻破坏最轻,而冰盖运行介于两者中间,三者冰冻破坏规律差异较大。因此,在冬季输水衬砌渠道抗冰-冻设计中建议综合考虑3种典型工况,并按其破坏规律和力学模型进行安全性评价。

关 键 词：渠道 冰冻  模型  冬季输水 衬砌渠道 冰盖

分 类 号：S277] TV67[农业工程类]