"冻土-衬砌结构"非线性问题的简化算法与渠道结构优化

• 作者: 任文渊 安鹏 张爱军 赵磊 邢义川
• 来源期刊: 水资源与水工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 冻土-衬砌结构 非线性问题 简化算法 渠道 结构优化 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 岩土工程
• 页码范围: 193-198,204
• 页数: 7页
• 分类号: TV67|P642.14
• 字数: 5322字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11705/j.issn.1672-643X.2017.04.33

摘要

季节性冻土地区的渠道冻胀破坏非常严重."冻土-衬砌结构"作用机制属于复杂的高度非线性问题,这使得数值计算在渠道结构设计和优化方面应用缓慢.本文提出了一种简化算法,该算法采用"初始位移法"模拟法向冻胀力,并通过定义摩尔库伦摩擦单元模拟冻土与结构之间的冻结摩擦作用.随后建立了渠道结构优化数学模型,基于APDL语言的二次开发建立了渠道有限元参数化模型,选取实际工程采用一阶算法进行了结构优化.研究结果表明:该方法简单实用,其计算结果与渠道实际破坏特征相符,可以用于渠道抗冻胀结构计算与设计;在最不利气象和水文地质条件下,结构优化后的断面可以保证渠道不产生裂缝,运行更安全;与传统的按照规范设计的断面对比,可降低6.7％的工程造价,对于整个灌区效益明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邢义川		58	735	15.0	25.0
2	张爱军	西北农林科技大学水利与建筑工程学院	81	1104	16.0	31.0
3	赵磊		9	8	1.0	2.0
4	安鹏	长安大学地质工程与测绘学院	11	48	4.0	6.0
5	任文渊	西北农林科技大学水利与建筑工程学院	5	29	2.0	5.0