漿砌石渠道在長期的運行過程中,受外界凍融作用,水泥砂漿易產生劣化效應,影響其力學特性和服役壽命.考慮到凍融作用對水泥砂漿力學性能的劣化效應,結合紅旗渠工程,利用ABAQUS有限元軟件,建立總干渠渠段精細的三維有限元模型,并采用當量凍融循環(huán)次數的概念,計算得出運行54 a的紅旗渠的劣化程度,分析了渠道在設計地震作用下的動力響應情況.計算表明:該工程渠道在底板與邊墻交接處出現(xiàn)應力集中.考慮劣化效應后,渠頂相對位移變大,結構最大壓應力與最大拉應力均變小,但相應的抗拉強度與抗壓強度也隨之降低.渠道承載力安全系數變小,結構整體性將會受到破壞,結構抗震能力顯著下降.底板與邊墻交接處是渠道的薄弱部位,在結構設計和安全運行監(jiān)測時應給予足夠重視. 

【文章來源】：三峽大學學報(自然科學版). 2020,42(02)北大核心

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

凍融作用下水泥砂漿的相對動彈性模量

式中:E0為未凍融時砂漿試塊的動彈性模量(GPa);En為凍融n次后的砂漿試塊的動彈性模量(GPa);n為砂漿試塊凍融次數,n≥0;a、b為試驗參數.經回歸分析可得a≈1.011 72,b≈0.003 14.利用圖1的凍融試驗數據,建立了水泥砂漿凍融損傷的動彈性模量劣化模型.本文采用該模型研究水泥砂漿劣化對漿砌石渠道抗震性能的影響.

漿砌石渠道由水泥砂漿和塊石組成,水泥砂漿厚度約2～3 cm,砌體塊石長約50 cm,寬約25 cm,厚約25 cm.為節(jié)省計算時間,在順水流方向截取1 m,建立三維有限元模型,對水泥砂漿和塊石加密細分后形成三維有限元網格.規(guī)定:垂直水流方向為x軸方向,指向右岸為正;順水流方向為y軸方向,指向下游為正;垂直向為z軸方向,指向上方為正.三維有限元模型與渠段結構圖如圖3、圖4所示.圖4 渠段結構圖

【參考文獻】：
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本文編號：2985092