摘要
我国北方寒区渠道冻胀破坏问题较为突出,而常规的冻土-衬砌结构作用机制为高度复杂的非线性问题,并不适用于混凝土渠道结构设计及优化.通过初始位移法进行渠道混凝土衬砌结构法向冻胀力模拟,并借助Mohr-Coulomb摩擦单元展开对冻土和衬砌结构间摩擦过程的模拟,在构建起混凝土衬砌渠道结构优化模型的基础上,通过ANSYS的APDL语言二次开发并建立起北方寒区膜袋混凝土衬砌渠道有限元模型,针对具体工程展开结构优化计算.结果表明,所提出的结构优化方法简单实用,模拟结果也与膜袋混凝土衬砌渠道设计冻胀破坏特征相吻合;优化后的断面既能降低工程造价,并能够借助尺寸合理的断面,充分利用材料强度,大大提升寒区膜袋混凝土衬砌渠道结构性能.
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