泥石流地区涵洞毁损机理讨论.docx
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1、泥石流地区涵洞毁损机理讨论摘要:由于特殊的地质情况,我国西部山区常发生泥石流灾祸,冲刷涵洞导致涵洞毁损,极大影响了交通运营。根据云南东川黑水河的基本情况,以流固耦合理论为根据,运用有限元软件ADINA仿真模拟泥石流冲蚀涵洞经过、涵洞的应力特性和泥石流流态变化特征,讨论泥石流冲蚀涵洞的进程当中涵洞的毁损机理,并以此得到涵洞受泥石流冲击经过当中所受的最大应力及其位置。研究表明:经泥石流的反复冲刷后涵洞从产生塑性变形到最终屈从毁坏的经过表现为微观到宏观的演绎经过;涵洞经历泥石流四次冲蚀后,涵洞最不利位置出如今侧墙中部至下部与铺底局部区域,最大应力值为0739MPa。关键词:涵洞;泥石流地区;毁损机理
2、;数值模拟;流固耦合我国西部山区泥石流区域面广,夏季强降雨容易爆发泥石流,导致涵洞易失稳、淤埋。为了提高涵洞抗冲刷、疏导功能,研究泥石流地区涵洞的毁损机理特别有必要。近年来,国内外研究很多关于泥石流冲击、磨蚀作用及泥石流冲蚀防护构造的数值模拟。陈洪凯1等探究泥石流冲击、磨蚀速流构造经过及毁损机理;吴四飞2等利用ADINA建立数模,模拟西昌平川泥石流冲击、磨蚀速流构造经过并分析冲蚀经过中的动力响应;杨铭等3通过建立突变河流对山区沿河公路路基的冲刷模型,分析泥石流冲蚀桥梁墩台毁损机理;Yvonne等4通过调查不列颠哥伦比亚省海达盖伊并建立数值模型,以泥石流的复发间隔、沟道补给速率和影响泥石流物质沉
3、积因素为基础,推算调查地区泥石流量;崔鹏5等人根据泥石流运动阻力特性建立泥石流阻力模型;叶圣生等6考察某库坝区泥石流沟情况,确定泥石流沟的基本参数与特性,讨论该地区泥石流沟的构成与发育规律。以往针对于泥石流对岸坡、桥墩及拦挡构造毁坏研究较多,而对涵洞毁损机理研究较少,研究涵洞的毁损机理有助于合理有效的设计涵洞,使得涵洞能良好地发挥排导疏浚功能。以泥石流区高速公路关键技术研究为依托,以流固耦合理论为基础,根据云南东川黑水河的基本情况,运用ADINA软件研究在泥石流的反复冲蚀经过中涵洞毁损机理。1泥石流与涵洞流固耦合原理11基于不可压缩泥石流体的k紊流模型泥石流是一种不定常、高紊流及不可压缩流体,
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