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水库冰表层形变的现场观测与分析
  • ISSN号:0559-9350
  • 期刊名称:《水利学报》
  • 时间:0
  • 分类:TV62[水利工程—水利水电工程]
  • 作者机构:[1]长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,陕西西安710064, [2]长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710064, [3]大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024, [4]黑龙江大学水利电力学院,黑龙江哈尔滨150086
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(41402203,51579028); 中央高校基本科研业务费专项资助基金(310829161011); 陕西省博士后基金资助项目.感谢参与数据处理工作的Matti Lepparanta、白乙拉、杨宇、孙东永等,以及参与现场观测的红旗泡水库管理站的工作人员,特此致谢!
中文摘要:

冰层应变是决定静冰压力的主导因素。以红旗泡水库冰为例,开展不同方向上冰表形变的原位观测,改进现有冰温度应力计算模型来预测表层应力和评价边界约束、冰裂缝、风等环境因素对冰应力的影响。分析发现:冰层在边界约束下仍随冰温改变而伸长或收缩,日收缩量与膨胀量不等导致冰面产生残余形变,且呈各向异性;冰表层实际应变应由温度应变与环境调整应变组成,且第一主应变方向受寒潮和强风共同作用会发生偏转;冰应力模型表明环境调整应变可释放少量温度应力,但在冰温快速升高时,环境调整应变致使主应力明显高于温度应力。因此,静冰力计算模型不考虑因边界位移、冰层裂缝发展等引起的冰层形变(即环境调整应变)会产生较大误差。

英文摘要:

Ice strain dominates the static ice loads.Field investigations on surface ice displacements in six directions were conducted in Hongqipao Reservoir.An improved model was developed to predict the surface ice stress and to determine the impacts of environmental conditions,such as boundary constrains,ice cracks,and winds,on static ice stresses.The observations indicate that the ice cover is able to expand and contract under boundary constrains.Accumulated residual displacements are produced due to the daily differences between contractions and expansions,and show a significant anisotropy.The surface ice strain consists of thermal strain and environmentally adjusted strain.The first principal strain can rotate due to the joint impacts of cold spells and strong winds.Stress modeling argues that,generally,the environmentally adjusted strain reduces slightly the thermal stress.However,as the ice temperature increases sharply,it leads to a much higher stress than thermal stress.Accordingly,the ignorance of displacements due to boundary displacement and crack development(i.e.environmentally adjusted strains) would result in considerable error in predicting static ice loads.

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期刊信息
  • 《水利学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水利学会 中国大坝工程学会
  • 主编:程晓陶
  • 地址:北京市复兴路甲1号中国水科院A座1117室
  • 邮编:100038
  • 邮箱:slxb@iwhr.com
  • 电话:010-68786221
  • 国际标准刊号:ISSN:0559-9350
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1882/TV
  • 邮发代号:2-183
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:43715