河流冰層對河岸熱膨脹應(yīng)力的可行性分析與計(jì)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(jìn)行了分析，得到了有關(guān)冰層溫度場的特性。然后討論了冰層熱膨脹應(yīng)力的產(chǎn)生過程同常應(yīng)變速率條件下冰單軸壓縮試驗(yàn)間的共性，簡化了低應(yīng)變速率條件下冰的應(yīng)力應(yīng)變曲線，認(rèn)為應(yīng)力從零開始線性變化到最大應(yīng)力值。并把此條件下得到的力學(xué)特性參數(shù)用于冰溫度膨脹應(yīng)力的計(jì)算。 以有限元軟件ANSYS作為工具，結(jié)合實(shí)測溫度場反演的導(dǎo)溫系數(shù)，對1月28日8時(shí)至1月29日8時(shí)之間24小時(shí)的溫度場進(jìn)行了模擬。溫度場的計(jì)算

2、過程分為24個(gè)荷載步進(jìn)行。溫度場的模擬結(jié)果與實(shí)測溫度場進(jìn)行比較，結(jié)果十分吻合，說明在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算熱應(yīng)力場是可行的。 從第一個(gè)荷載步開始，分析模型由于溫差產(chǎn)生的熱膨脹應(yīng)力，并將計(jì)算結(jié)果作為初始應(yīng)力來分析下一荷載步熱膨脹應(yīng)力的變化。依次計(jì)算直到最后。模型的尺寸是以現(xiàn)場冰情為準(zhǔn)，其中河寬為長，冰厚為高。河流的軸向長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于河寬，屬于平面應(yīng)變問題，計(jì)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(yīng)力進(jìn)