基于夹杂体本构理论的混凝土渠道冻胀模拟.pdf

， : ·7 · 陈立杰 等 基于夹杂体本构理论的混凝土渠道冻胀模拟 基于夹杂体本构理论的混凝土渠道冻胀模拟 1 2 1 ， ， 陈立杰 王正中 蔡雪雁 (1． ， 100193 ; 中国农业科学院农产品加工研究所后勤基建中心 北京 2 ． ， 7 12100) 西北农林科技大学水工程安全与病害防治研究中心 陕西杨凌 : ， 摘 要 研究独立参数少且能够满足生产实际的冻土本构模型 对科学指导寒区混凝土衬砌渠道 。 ， 的建设非常必要 在冻土属横观各向同性材料的基础上 基于复合材料夹杂理论提出一种新型冻土本 ， 、 ， 构模型 将冻土分别视为各向同性 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 ， ADINA ， ， 结构 应用有限元通用软件 对甘肃靖会梯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 研究衬砌板冻胀受力和变形规律 并对结果进行对比分 。 ， 、 析 结果表明 该模型能较好地反映梯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 与实测成果吻合较好 : ; ; ; ; 关键词 冻土 夹杂理论 横观各向同性材料 衬砌渠道 冻胀数值模拟 中图分类号:U4 16. 1 + 68 文献标志码:A 文章编号:1003 － 8825 (20 11)05 － 0007 － 04 1 。 ， 研究背景 合材料 本文在冻土属横观各向同性的基础上 基于 ， ， 建立冻土本构关系是冻土力学界的经典问题 贯 夹杂体理论模型给出新的冻土本构模型 并对甘肃靖 。 ， ， 穿整个冻土力学的发展进程 几十年来 各国学者已 会总干渠的梯形渠道进行冻胀数值模拟 考虑了冻土 ， ［1 － 3］。 ( )， 经发展了数十个本构模型 取得了丰硕的成果 形成过程及其细观组构 冰颗粒夹杂 结果更加真 ， ， 由于冻土