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南水北调中线工程淇河倒虹吸平面光弹模型试验
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【水利 毕业论文下载】摘要：本文介绍淇河倒虹平面光弹模型的设计及加载试验，并将试验结果与结构力学和有限元结果进行比较分析。通过试验说明，对于大型框架结构，采用平面有限元进行计算较为合理。
关键词：平面光弹模型 试验 有限元
一、概述
南水北调中线工程为一等工程，倒虹为1级建筑物，对结构设计和计算要求很高，因此需要进行物理模型试验，进一步明确倒虹结构管道的应力状态，使设计和计算更为合理。河南省水利勘测设计院曾与原郑州工业大学合作进行了淇河倒虹吸光弹模型试验，现仅简介平面光弹模型试验。
平面光弹模型试验的主要目的是：模拟河道有水、管道无水情况进行加载试验，并将试验结果与结构力学和二维有限元结果进行比较分析。
淇河倒虹工程概况：淇河倒虹吸为特大型工程,倒虹管身断面为6孔,每孔断面为6x6m2,以三孔为一联分成两联，顺水流方向每节管长为15m。管身材料为钢筋混凝土，混凝土标号为C30，弹性模量为3.0x107kPa,泊松比为0.167,容重为25kN/m3；地基为粘土岩，弹性模量为30000kPa,泊松比为0.3,浮容重为10kN/m3，饱和容重为20 kN/m3，土的内摩擦角为200。倒虹吸管管身修建时采用先开挖，修建完成后回填土，管顶填土厚度为2.6m，考虑到倒虹结构本身为对称结构，地基比较均一，承受的荷载基本也是对称，因此取一联计算。
二、模型设计
倒虹结构管道模型采用环氧树脂材料，模型的边界条件与数学模型采用相同的边界条件，即取对称轴为边界条件按一联考虑。
1.模型比尺
平面光弹模型是在室温条件下进行试验，试验模型的尺寸，主要由加力架尺寸和杠杆加力系统来决定的，经过比较，决定平面光弹模型比尺为1：125.模型尺寸如图1示。
2.地基模型材料选择
对于光弹模型试验，为了保持其应力状态与原型一致，要求倒虹结构模型与地基的弹模比与原型倒虹结构与地基的弹模比一致。原型倒虹结构为钢筋混凝
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