本文關(guān)鍵詞：渠道橡膠混凝土襯砌結(jié)構(gòu)原型試驗與數(shù)值分析

  更多相關(guān)文章： 渠道襯砌 橡膠混凝土 改性橡膠混凝土 原型結(jié)構(gòu)試驗 有限元分析 抗裂

【摘要】：渠道在農(nóng)田灌溉中占據(jù)著重要的地位,主要承擔(dān)著向田間輸水的重任,為了防止沖刷和減少滲水量,必須對渠道進行襯砌。我國目前使用最多的襯砌材料是混凝土,但普通混凝土襯砌屬于薄板結(jié)構(gòu),在施工和使用過程中極易產(chǎn)生裂縫,極大的降低了水資源的利用率。我國正在進行較多的灌區(qū)改造項目,因此提高襯砌的抗裂性具有重要的實際意義。研究發(fā)現(xiàn),在混凝土中直接摻入橡膠顆粒可以顯著改善混凝土的變形能力,保證混凝土的密實度、韌性和抗沖擊性;而將橡膠顆粒經(jīng)過改性后摻入混凝土中,能夠增強橡膠顆粒與水泥石的粘結(jié)作用,提高橡膠混凝土的各項性能,更容易減少襯砌裂縫的發(fā)生。本文對橡膠混凝土和改性橡膠混凝土在渠道襯砌上的應(yīng)用進行了研究,所做的研究工作如下:(1)選取一段渠道進行了橡膠混凝土渠道襯砌的現(xiàn)場原型試驗,在試驗過程中觀測了氣溫、土壓力、襯砌板應(yīng)變和開裂情況,對不同板長、不同板厚及不同混凝土種類襯砌板的抗裂性進行了分析。(2)利用有限元分析軟件ANSYS計算了襯砌板在施工期的溫度場和溫度應(yīng)力、濕度場和干縮應(yīng)力,并將溫度應(yīng)力和干縮應(yīng)力進行了疊加,分析了襯砌板在施工期的應(yīng)力和開裂情況。(3)利用有限元分析軟件ANSYS計算了不同板長、板厚和不同混凝土襯砌板在加載期不同水位下的應(yīng)力應(yīng)變和沉降規(guī)律,分析了襯砌板在水壓力作用下的開裂情況,并做了抗?jié)B評價。(4)將原型試驗和有限元計算結(jié)果對比分析,結(jié)果表明改性橡膠混凝土及橡膠混凝土的抗裂性要優(yōu)于普通混凝土,非常適宜在渠道襯砌工程中推廣應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：渠道襯砌 橡膠混凝土 改性橡膠混凝土 原型結(jié)構(gòu)試驗 有限元分析 抗裂
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV672;TV544
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 橡膠混凝土拌合物性能11-12
• 1.2.2 橡膠混凝土力學(xué)性能12-14
• 1.2.3 橡膠混凝土耐久性能14-15
• 1.2.4 橡膠混凝土的工程應(yīng)用15-16
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 橡膠混凝土渠道襯砌原型結(jié)構(gòu)試驗研究17-37
• 2.1 襯砌布置方案17-20
• 2.1.1 工程背景17-18
• 2.1.2 襯砌板塊設(shè)計18-19
• 2.1.3 襯砌板塊混凝土配合比19-20
• 2.1.4 襯砌板澆筑20
• 2.2 試驗觀測方案20-23
• 2.2.1 觀測內(nèi)容20-21
• 2.2.2 觀測設(shè)備的布置21-23
• 2.3 充水加載試驗23
• 2.4 試驗結(jié)果分析23-35
• 2.4.1 溫度23-25
• 2.4.2 襯砌板混凝土應(yīng)變25-28
• 2.4.3 襯砌板混凝土裂縫28-34
• 2.4.4 地基土壓力34-35
• 2.4.5 綜合分析35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第3章 橡膠混凝土渠道襯砌防裂抗?jié)B有限元分析37-83
• 3.1 有限元分析方法和計算模型37-48
• 3.1.1 溫度場計算理論37-40
• 3.1.2 濕度場計算理論40-41
• 3.1.3 計算參數(shù)的選取41-45
• 3.1.4 計算工況45-46
• 3.1.5 計算模型及單元劃分46-48
• 3.2 施工養(yǎng)護期襯砌板的應(yīng)力計算及開裂分析48-74
• 3.2.1 溫度場及溫度應(yīng)力48-62
• 3.2.2 濕度場及干縮應(yīng)力62-70
• 3.2.3 綜合應(yīng)力及開裂分析70-74
• 3.3 充水加載下襯砌板的應(yīng)力及開裂分析74-80
• 3.3.1 襯砌板的應(yīng)力及變位74-79
• 3.3.2 地基的沉降及應(yīng)力79-80
• 3.4 本章小結(jié)80-83
• 第4章 襯砌板計算結(jié)果與試驗結(jié)果的對比分析83-87
• 4.1 應(yīng)變對比分析83-85
• 4.2 裂縫對比分析85-86
• 4.3 土壓力對比分析86
• 4.4 本章小結(jié)86-87
• 第5章 結(jié)論與建議87-88
• 5.1 本文結(jié)論87
• 5.2 建議87-88
• 參考文獻88-92
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果92-93
• 致謝93

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