吉林大学学报(工学版)

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高填土涵洞相似材料模型试验与数值模拟

范鹤1,2,刘斌2,范泽3,王成2   

  1. 1.华南理工大学 建筑学院,广州 510006; 2.东北大学 资源与土木工程学院,沈阳 110004; 3.辽宁地质工程职业学院 资源系,辽宁 丹东 118008
  • 收稿日期:2006-12-18 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-03-01 发布日期:2008-03-01

Model test with similar material and numerical
simulation of culvert with high fills

Fan He1,2,Liu Bin2,Fan Ze3,Wang Cheng2   

  1. 1.Architecture & Civil Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510006,China;2.School of Resources & Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang 110004,China;3.Resources Department,Liaoning Geologic Engineering Professional School,Liaoning Dandong 118008,China
  • Received:2006-12-18 Revised:1900-01-01 Online:2008-03-01 Published:2008-03-01

摘要: 依据相似理论,采用正交试验和增加局部试验相结合的方法在最少的试验次数下确定相似材料的配比,得出材料配比用量与力学指标的关系。根据现场资料,满足几何相似条件,制作相似材料涵洞模型。在模型上逐层填土、分级加载来模拟实际施工过程。以盖板涵为例,测出模型关键部位的应变、应力结果。把模型试验的结果按照相似指标推算出原型结构的应力分布。用有限元软件ANSYS进行涵洞受力全过程的数值模拟,并将数值模拟结果与模型试验、模型试验推算出的原型结构应力数据加以对比。结果表明,模型试验和有限元数值模拟二者可以互相印证,对实际工程设计具有参考意义。

关键词: 土木建筑工程, 高填土涵洞, 相似材料配比, 数值模拟, 模型试验

Abstract: Base on the theory of similarity, orthogonal test and additional local test were conducted to determine the mixture ratio of the material similar to that of culvert with minimal test number. The relationship of mixture ratio and mechanical index of the material was obtained. Applying available site information, a culvert model with similar material and satisfying geometrical similarity was built. Layerbylayer filling and step loading on the model were carried out to simulate the culvert construction process. Taking plane culvert for example, the strain and stress on critical positions of the model were measured. With similarity index, the results of model test were applied to predict stress distribution on the prototype structure. Finite element software, ANSYS, was used to simulate the loading process on the culvert. Comparison shows that the result of numerical simulation is in good agreement with that of model test and that of predicted prototype. This study may provide useful reference to project design.

Key words: civil architectural engineering, culvert with high fills, similar material mixture, numerical simulation, model test

中图分类号: 

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[1] 古海东,罗春红. 疏排桩-土钉墙组合支护基坑土拱效应模型试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1712-1724.
[2] 郭昊添,徐涛,梁逍,于征磊,刘欢,马龙. 仿鲨鳃扰流结构的过渡段换热表面优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1793-1798.
[3] 宫亚峰, 王博, 魏海斌, 何自珩, 何钰龙, 申杨凡. 基于Peck公式的双线盾构隧道地表沉降规律[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1411-1417.
[4] 谢传流, 汤方平, 孙丹丹, 张文鹏, 夏烨, 段小汇. 立式混流泵装置压力脉动的模型试验分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1114-1123.
[5] 梁晓波, 蔡中义, 高鹏飞. 夹芯复合板柱面成形的数值模拟及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 828-834.
[6] 刘纯国, 刘伟东, 邓玉山. 多点冲头主动加载路径对薄板拉形的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 221-228.
[7] 付文智, 刘晓东, 王洪波, 闫德俊, 刘晓莉, 李明哲, 董玉其, 曾振华, 刘桂彬. 关于1561铝合金曲面件的多点成形工艺[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1822-1828.
[8] 吕萌萌, 谷诤巍, 徐虹, 李欣. 超高强度防撞梁热冲压成形工艺优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1834-1841.
[9] 王宏朝, 单希壮, 杨志刚. 地面效应模拟对环境风洞中车辆冷却系统试验影响的数值模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1373-1378.
[10] 郑一峰, 毛健, 梁世忠, 郑传峰. 高填土场地考虑土体固结的桩基负摩阻力[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1075-1081.
[11] 李静, 王哲. 真三轴加载条件下混凝土的力学特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 771-777.
[12] 彭玮, 李国祥, 闫伟. 适用于发动机散热器的壁面函数改进[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 804-810.
[13] 寇淑清, 宋玮峰, 石舟. 36MnVS4连杆裂解加工模拟及缺陷分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 861-868.
[14] 谷诤巍, 吕萌萌, 张文学, 雷娇娇, 徐虹. 中国标准动车组前端三维蒙皮件冲压成形[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 869-875.
[15] 张鹏, 寇淑清, 赵勇, 林宝君. 装配式凸轮轴三点式轴向滚花过程[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1953-1960.
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