河流冰層對河岸熱膨脹應力的可行性分析與計算.pdf

1、本文首先對太原汾河二庫冰溫和冰厚的觀測資料進行了分析，得到了有關冰層溫度場的特性。然后討論了冰層熱膨脹應力的產(chǎn)生過程同常應變速率條件下冰單軸壓縮試驗間的共性，簡化了低應變速率條件下冰的應力應變曲線，認為應力從零開始線性變化到最大應力值。并把此條件下得到的力學特性參數(shù)用于冰溫度膨脹應力的計算。 以有限元軟件ANSYS作為工具，結合實測溫度場反演的導溫系數(shù)，對1月28日8時至1月29日8時之間24小時的溫度場進行了模擬。溫度場的計算

2、過程分為24個荷載步進行。溫度場的模擬結果與實測溫度場進行比較，結果十分吻合，說明在此基礎上進一步計算熱應力場是可行的。 從第一個荷載步開始，分析模型由于溫差產(chǎn)生的熱膨脹應力，并將計算結果作為初始應力來分析下一荷載步熱膨脹應力的變化。依次計算直到最后。模型的尺寸是以現(xiàn)場冰情為準，其中河寬為長，冰厚為高。河流的軸向長度遠遠大于河寬，屬于平面應變問題，計算寬度取為1m。利用同一溫度場分別對垂直固定約束和斜坡約束兩種工況的熱膨脹應力進