冰与混凝土坝坡间的冻结强度模拟试验

根据实际水库观测冰盖与护坡的冻结情况，在实验室内进行模拟水库冰盖与护坡局部断面的冻结试验．采用冰与混凝土板间的冻结，进行一次冻结、多次冻结、冰晶冻结、雪冰冻结等模式．分析出冰压力与冻结力的关系；在不同温度下测得各种冻结情况中的冻结强度，给出冻结强度随着温度变化的规律和数值．其结果为寒区平原水库坝坡抵抗冰推力破坏提供了设计参数．     

不同破坏模式下锥体结构冰力定性分析

采用弹性基础板模型,对锥体结构上冰破坏力随不同弯曲破坏模式而变化的关系进行了定性分析,给出了由2个尺寸比表达的与3种破坏模式相对应的冰荷载表达式和1个由尺寸比定义的破坏模式图.利用这一结果揭示了弯曲破坏冰力幅值与周期大幅度变化的力学机理.板型弯曲破坏冰力是尺寸比k1的减函数;楔梁型破坏冰力是k1的增函数.这预示着最大冰力将在两种破坏模式过渡时出现.冰力周期随冰的断裂长度与其厚度之比k2增大而增长,当k2大于5时,破坏模式由板型过渡到楔梁型.该结果可在现场数据分类识别和冰力速度效应的定性分析等方面得到应用.     

基于ANSYS对冻融冰水界面静冰压力作用下钢筋混凝土桥墩破坏的分析

以内蒙古鄂尔多斯市乌兰木伦河3号坝钢筋混凝土桥为例,通过建立冻融冰水界面桥墩受力模型,并运用有限元分析软件ANSYS数值分析静冰压力对桥墩的剪切作用.计算结果表明,冰盖受温度升高膨胀而产生静冰压力,在墩柱-承台连接处、墩柱-盖梁连接处形成应力集中,在上部荷载和静冰压力组合作用下导致桥墩斜向剪切破坏,建模分析结果与现场检测结果基本一致.     

探讨对郴州输电线路冰灾的处理对策与措施

本文结合输电线路遭受破坏后出现的问题,提出了应从冰区划分、线路设计及改造、应急运行方式等方面采取对策和措施,以防止和减少严重覆冰对输电线路造成的破坏和影响。并针对此次电网大面积冰灾的特点提出了今后的研究重点,包括情监测及预警、杆塔破坏特性、线路设计参数及标准、防冰材料、除冰手段等建议从多几个环节开展全方位研究。     

扭王字块块体护坡工艺的斜坡结构冰荷载试验

斜坡堤抗冰结构明显优于垂直结构,它使冰排破坏形式以弯曲破坏为主,大大降低作用在结构上的冰荷载．出于抵抗波浪和冰排的作用,在斜坡表面排放“扭王字块块体”预制件,为维修更换提供了极大方便．试验考察了扭王字块块体在冰排作用下的稳定性和作用于斜坡上的冰荷载．试验结果表明：斜坡角度的设计对降低水平作用的冰荷载直接而有效;扭王字块块体的护坡工艺是实用和可靠的．     

淡水冰三轴压缩力学特性试验研究

为了能够充分认识三向受力状态下冰体的力学特性,采用TDW-200低温三轴试验机,并在4组温度、7组围压和5组应变速率条件下,对3种不同尺寸淡水柱状冰样进行单轴和常规三轴压缩强度试验,加载方向垂直于冰的晶轴方向.结果表明,在恒定应变速率和较低温度下,当围压在6MPa以内时,柱状冰试样以劈裂破坏为主,当围压大于6MPa时,试样由劈裂破坏向剪切破坏过渡;在试验温度范围内,围压对柱状冰试样强度的影响远高于温度的影响;柱状冰强度、弹模和泊松比均与应变速率呈良好的正线性相关,且应变速率增大使柱状冰由流塑破坏向脆性破坏迁移;柱状冰强度、变形和破坏模式受试样尺寸影响明显,当试样截面尺寸相同时,高径比越大残余强度和偏应力-应变曲线的曲率越小,对应强度、弹模却越大,当高径比相同时,残余强度、偏应力-应变曲线曲率、强度和弹模均随截面尺寸的减小而增大;提出一种新的改进Duncan-Chang模型,并利用实测柱状冰应力-应变曲线对新模型进行验证,取得良好效果.     

冰柱冲击问题的数值仿真分析

为研究近场动力学(PD)方法在冰力学行为领域的应用特性及在冰破坏数值预报过程中的参数敏感性,采用常规状态型近场动力方法系统地计算分析了冰柱冲击破坏过程,并进行了参数敏感分析.结果表明:该方法模拟冰冲击过程与试验对比结果基本一致,在选定的时间步长和粒子间距下本文的计算结果收敛.海冰冲击速度、泊松比、弹性模量对海冰冲击过程...     

冻灾中南方输电塔失事的分析

采用Ansys有限元分析软件,建立了输电塔和导线的三维模型,对各种情况下所引起的结构变形作了比较.通过分析发现,输电塔在剧增的裹冰荷载下产生压塌和倾倒破坏.结论表明目前输电塔的设计规范有待改进,以防止超重裹冰情况下产生破坏.     

钢管桩防腐护甲的冰磨蚀试验

在处于飞溅区的钢管桩上安装防腐护甲是避免其腐蚀破坏的有效方法.开展室内模型试验对防腐护甲上的冰磨蚀作用进行了研究.试验中首先进行冰速扫描,测试不同冰速下防腐护甲的受力和变形,冰速范围涵盖了冰排在桩前发生延性破坏、交替延性-脆性破坏直至脆性破坏时的特征冰速.试验结果发现防腐护甲上的最大冰力和变形出现在冰排发生交替延性-脆性破坏时,对应的冰速为150,mm/s.而后在此冰速下进行了防腐护甲的冰磨蚀试验.在试验中观察到防腐护甲上冰磨蚀效果明显,并且冰排对防腐护甲存在2种磨蚀作用模式,即冰排正面接触造成的浅层磨蚀和冰排边缘作用下的啃蚀效应.试验结果发现浅层磨蚀造成的划痕影响冰力明显,而啃蚀效应造成的凹痕控制累积磨蚀的增长水平.     

冰膨胀力作用下混凝土面板坝止水盖板的仿真分析

为了研究冰温度膨胀力对混凝土面板堆石坝橡胶止水盖板的作用,以便探讨其造成止水系统破坏的主要原因。结合中西部寒冷地区气温日较差较大的特点,采用ANSYS APDL参数化有限元分析技术对冰的温度膨胀力进行计算,并对外露橡胶盖板进行应力应变仿真分析。结果表明:在冰的温度膨胀力为最大值0.269 MPa情况下,橡胶盖板所受的最大主应力为31.8 MPa,仅冰的温度膨胀力的作用很难造成橡胶盖板的拉伸破坏,但在膨胀螺栓松动或失效的情况下,橡胶盖板在拉拔力的作用下很容易沿坝面方向发生撕裂破坏;在冰温度膨胀力极值作用下,橡胶盖板沿X、Y方向的拉伸长度分别为0.83 mm和0.80 mm左右,并且不会因为拉伸长度超过其极限而产生拉伸破坏。     

冰与悬臂梁结构物非线性动力耦合预报方法

为研究强冰载荷作用下海洋结构物发生的非线性变形响应,基于状态型近场动力学方法和非线性结构动力学理论,建立了一种冰与悬臂梁结构物非线性动力耦合预报方法.首先,建立了冰与悬臂梁结构物非线性动力耦合数值预报模型;然后,分别以悬臂梁受迫振动和海冰冲击算例来验证耦合模型采用的结构动力模块和海冰破坏模块计算的准确性;最后,开展冰柱高速冲击悬臂梁算例分析验证建立的冰与悬臂梁结构物非线性动力耦合预报方法的有效性.计算结果表明:冰柱高速冲击悬臂梁过程中上端部出现层裂破坏,悬臂梁变形使柱体下端部发生非对称破坏,下端表面出现斜向上扩展的裂纹,柱体下半部沿着裂纹扩展路径破坏成碎冰块.     

浅议河流取水的防冰措施

探讨水内冰的形成、运动规律及其水力特性 ,结合工程实际介绍几种河流取水的防冰措施 :1在取水口外使冰水分层 ,取不含冰之水 ;2采用机械和压力冲力浮冰的方法取水 ;3采用加热法使冰融化。     

立方氧化锆压腔下冰VI-VII相变的Raman散射光谱研究

295K和1.1～3.3GPa条件下,通过冰VI-VII的OH伸缩振动Raman光谱分析,对压力与冰VI-VII结构的关系进行了研究.可以看出:(i)在1.1～1.7GPa范围内,OH的伸缩振动频率随压力升高而降低,d v 1 /d p=-66.66cm -1 ·GPa -1 ;(ii)压力为2.1GPa时,OH的伸缩振动明显向高频方向移动;(iii)随着压力进一步增大(2.1～3.3GPa),OH的伸缩振动再次向低频方向移动,d v 1 /d p=-22.5cm -1 ·GPa -1 .这是由于压力升高导致d OH 增大造成的;而压力为2.1GPa时,OH的伸缩振动频率的突变则是冰VI-VII相变的结果.此外,根据冰VII的X衍射数据,发现d OO 与压力存在以下经验公式:d OO =0.0014P 2 -0.042P+3.0028.     

浅析塔里木垦区衬砌渠道冻害原因及其防治措施

通过分析研究，塔里木垦区衬砌渠道冻害主要有冻胀破坏和冰冻破坏。冻胀破坏是由士壤中的水、土体颗粒物理性质和负温所致，大多发生在渠道的中下部。冰冻破坏是由于渠道结冰后渠道衬砌材料受冰压力使渠道受到破坏变形。渠道防冻害处理可通过设计选线、改变渠道结构形式、改变渠基土体的基本结构、使用新型建筑材料及运行管理等方法来实现。对渠道防冻害处理方式的选择，关系到渠道的造价和施工的难易，在今后的渠道设计与运行管理中不断地总结经验，进一步完善衬砌渠道防冻理论和实际运用研究，总结衬砌渠道防冻害的有效措施，加以推广应用。     

基于未确知信息的冰荷载预测分析

水环境系统是个复杂的系统,包含着大量偶然的、随机的和不确定性的因素。在对水工建筑物的荷载设计和抗冻设计中,应该全面考虑影响冰荷载的因素及影响因素的未确知性,建立合理的冰荷载模型,科学计算冰对水工建筑物的作用,以便在事故发生前采取合理的方法尽量减少冰荷载对水工建筑物的破坏。该文首先回顾了确定性的河冰冰荷载计算公式,基于影响冰荷载的主要因素冰厚和冰强度的不确定性,提出了运用未确知理论进行冰荷载预测模拟计算方法,为设计者提供了更多的依据和参考。     

冰桨接触过程中的遮蔽效应分析

考虑冰桨接触过程中前桨叶对冰结构的破坏,对后桨叶受的冰载荷产生较大影响,分析是由遮蔽效应导致,为了研究冰桨接触过程中遮蔽效应的影响,基于近场动力学和面元法耦合建立冰桨接触预报数值模型,实现冰桨切削动态变化过程的数值仿真.对比不同进速系数下螺旋桨叶面叶背载荷,探究冰桨接触工况下遮蔽效应产生的原因.分析了冰桨接触过程中遮蔽效应的影响因素,提出了遮蔽系数的计算公式,分别计算不同工况下的遮蔽系数,计算结果表明遮蔽系数计算公式的结果很好地预报了遮蔽效应对冰桨接触的影响程度.     

船舶进气装置引气防冰的数值模拟

船舶防冰系统通过某级低压压气机引入热气来加热冷的来流湿空气,实现升高进口温度、降低相对湿度,防止进气结冰。采用理论分析、数值模拟等手段,通过调整方案、孔径及喷嘴喷射角度等参数,达到比较好的引气防冰效果。结果显示热气引气压力过大时,喷嘴出口马赫数过高,将产生很大的压力损失和气动噪声;模型2的掺混效果和防冰效果比较好。     

冰核细菌防治技术初步研究

通过 Vali法和抑菌圈法测定了化学药剂和生防拮抗菌对冰核活性细菌的杀灭、抑制效果和对冰核活性的破坏作用 ,并用生测方法测定了药剂对活体植株上的冰核活性细菌的杀灭作用 ,又应用人工模拟霜冻法试验检测了药剂和生防菌的实际防御霜冻的效果。结果表明药剂和生防菌对冰核细菌都有一定作用。其中药剂作用快 ,对冰蛋白有破坏作用 ,生防菌作用持久 ,但对冰蛋白无明显破坏作用     

用扭转试验研究淡水冰的剪切强度及模量

引用各向同性线弹性理论对淡水冰进行了扭转试验研究,测定了扭矩作用面平行于冰的晶柱方向;温度为２６３Ｋ,在不同的剪应变速率γ情况下,淡水冰的扭转强度极限τｂ及剪切弹性模量Ｇ．通过试验数据的分析,得到如下结论：在２６３Ｋ温度下,γ在０．０１２×１０－３～２．３００×１０－３ｓ－１范围内,冰的τｂ随γ的增加而略有降低,其平均值为０．７５６ＭＰａ,而Ｇ随γ的增加无明显增大,约成４５°的螺旋面破坏,如同铸铁试样扭转破坏断口一样．     

路基冻结过程中温度场对变形场的影响

为了研究冻土路基温度场及变形场的动态变化规律，基于伴有相变的路基非稳态温度场控制方程和冻土路基变形场二维数值计算模型，对冬季冻土路基温度场和变形场进行了计算分析，得出路基深层土中的温度变化滞后于表层土和气温；对于冻胀冰锋线分布较广的路基，其破坏易在坡脚处产生；冻胀冰锋线分布范围较小的路基，破坏大致发生在竖向位移较大的路基中部。结果表明，冻胀冰锋线的范围是影响路基变形场的重要因素。