[发明专利]冬季低水位运行时混凝土梯形渠道的抗冻胀破坏验算方法

摘要

一种冬季低水位运行时混凝土梯形渠道的抗冻胀破坏验算方法，将渠内水面线以上、与基土冻结为一体的混凝土边坡板部位视为渠内水面线以下部位混凝土边坡板的约束，视渠内水面线以下部位的混凝土边坡板为水压力、板自重以及底板约束作用的悬臂结构；将底板视为作用有水压力和底板自重、两端有混凝土边坡板约束的水平搁置于基土之上的受力构件；对混凝土边坡板和底板分别按拉弯组合作用和压弯组合作用产生的拉应力与混凝土轴心抗拉强度比较，以此来判断混凝土边坡板和底板能否抵抗渠基土的冻胀破坏作用。采用本发明抗冻胀破坏验算方法进行混凝土渠道衬砌层在低水位工况下的抗冻胀破坏设计，可以确保混凝土渠道具有足够的抗冻胀破坏能力，保证混凝土渠道安全可靠运行。

主权项

1.一种冬季低水位运行时混凝土梯形渠道的抗冻胀破坏验算方法，其特征在于：1）不考虑水平分缝的影响，将渠内水面线以上、与基土冻结为一体的混凝土边坡板部位视为渠内水面线以下部位混凝土边坡板的约束，视渠内水面线以下部位的混凝土边坡板为水压力、板自重以及底板约束作用的悬臂结构；2）将底板视为作用有水压力和底板自重、两端有混凝土边坡板约束的水平搁置于基土之上的受力构件；3）对混凝土边坡板和底板分别按拉弯组合作用和压弯组合作用产生的拉应力与混凝土的轴心抗拉强度比较，以此来判断混凝土边坡板和底板能否抵抗渠基土的冻胀破坏作用；底板端部与边坡混凝土板间的相互约束，用水平约束力和铅垂约束力来表示，即水平约束力为混凝土边坡板自重沿坡面切向分力与切向冻胀力代数和在水平向的分力，而铅垂方向的约束力为混凝土边坡板自重沿坡面切向分力与切向冻胀力的代数和在铅垂方向的分力与板间的摩阻力的代数和；混凝土边坡板受到底板约束的力，为底板作用于混凝土边坡板的反作用力，为方便混凝土边坡板的内力分析，用平行于边坡面的切向力和铅垂向下的摩阻力表示。