基于横观各向同性冻土的U形渠道冻胀数值模拟

• 作者: 刘旭东 张茹 牟声远 王正中
• 来源期刊: 应用基础与工程科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: U形渠道 横观各向同性 混凝土衬砌 冻胀 数值模拟
• 年，卷（期）: 2010,（5）
• 页码范围: 773-783
• 分类号: TV3|TV6
• 字数: 5123字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-0930.2010.05.006

摘要

将冻土分别视为各向同性和横观各向同性线弹性材料,把渠基冻土和渠道衬砌作为一个整体结构,视基土冻胀为热胀冷缩的特殊情况,应用大型有限元通用软件ANSYS,对U形混凝土衬砌渠道冻胀进行热应力耦合数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、应力场和变形场,研究衬砌板冻胀力和变形规律,并对结果进行对比分析.结果表明,数值模拟方法能较好地反映U形混凝土衬砌渠道的冻胀机理和冻胀温度场、应力场及变形场的基本规律,横观各向同性比各向同性更能反映冻土的本构模型,与实测成果吻合更好,可用于U形混凝土衬砌渠道抗冻胀设计.