考虑太阳辐射的梯形渠道冻胀模拟分析与衬砌分缝设计优化

作     者：王建有 梁太利 逯林方 王娟 石鹏超 WANG Jianyou;LIANG Taili;LU Linfang;WANG Juan;SHI Pengchao

作者机构：郑州大学水利与交通学院郑州450001 赵口引黄灌区二期工程建设管理局河南开封475008 

基　　金：国家自然科学基金项目(52179145) 河南省赵口引黄灌区二期工程引黄灌区渠道衬砌冻胀破坏模拟及防控措施研究科研项目(ZKEQ–QDCQMNFK) 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2023年第42卷第12期

页      码：99-106,180页

摘      要：【目的】针对缺乏渠表温度数据而难以准确分析渠道冻胀破坏的缺陷,提出一种考虑太阳辐射的温度边界条件。【方法】考虑太阳辐射的角度及效率对梯形渠道阴阳坡温度的影响,结合混凝土表面的增温计算方法建立了梯形渠道混凝土衬砌表面增温计算模型,将梯形渠道表面增温计算结果与当地日最低气温结合后的温度作为温度边界条件。利用有限元软件ABAQUS,以赵口引黄灌区梯形渠道为研究对象,对其温度、应力和变形场进行模拟分析,并对渠道阴坡坡脚处、距坡脚1/3处2种衬砌分缝优化方案进行分析。【结果】计算冻深和开裂位置与工程实际情况吻合较好,且渠道衬砌在距坡脚1/3处分缝防冻胀效果更好。【结论】基于此温度边界条件可较好模拟无渠表温度数据的梯形渠道冻胀破坏情况,模拟结果与工程实际吻合较好,可为梯形渠道防冻胀设计提供参考。

主 题 词：梯形渠道 渠道冻胀 太阳辐射 衬砌设计 

学科分类：081504[081504] 08[工学] 0815[工学-矿业类] 

D　O　I：10.13522/j.cnki.ggps.2022687

馆 藏 号：203125189...