回填土与箱形倒虹吸在多种工况下相互作用的有限元分析
南水北调工程是为了缓解北方地区缺水现状而规划设计的大型跨流域引水工程。由于沿途地势复杂,渠道主干线要与众多河流交叉,因此倒虹吸在整个南水北调工程中就占据了重要的地位。在完工后,倒虹吸结构与土体相互影响,这些相互作用无法忽视,尤其是这种关系国计民生的重要工程。倒虹吸管与土的材料特性相差悬殊,在原有土体中建造这种大型结构,再回填土,这些回填土对倒虹吸结构的影响是不能忽视的,这种相互影响非常值得深入研究。 一般涉及到地下工程的时候,传统上仅把土体作为一种荷载来计算的。对土体本身的变形和受力规律研究较少。本文在此思想下开展此项模拟研究,来充实这一领域的研究成果。 土体的本构模型有许多种,本文通过对比选取了一种常用的本构模型用于ANSYS的建模。而模型的建立能正确合理的反映实际工程的同时,也要追求尽可能的简化,本文的模型尺寸是在参考弹性地基梁法的基础上选定的。 ANSYS是当今运用非常广泛的一款大型通用有限元软件。它的强大计算分析能力和直观、简便的图形界面为设计人员节省了很多时间。本文论述了用此软件如何建模,提取了不同回填土时的位移场和应力场,结果令人满意。 通过对三种回填土的位移场和应力场的对比分析,可以看出每种土体的沉降变形过程和结构的受力特征,为设计部分进行经济技术比较和方案选定提供了可视化和可量化的设计参考依据。
回填土;箱形倒虹吸;有限元分析;调水工程;ANSYS建模
河北工程大学
硕士
水工结构工程
张洪清
2012
中文
TV672.5;TV314
78
2012-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）