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土工膜厂家-选择施工中的有限单元法
编辑:山东鑫宇土工材料工程有限公司   时间:2019-11-08

  土工膜厂家-选择施工中的有限单元法

  曲线交会法不适合于承压土工膜的边界条件不明或变化情况,而有限单元法无需考虑垫层边界条件,可以直接计算出土工膜与垫层的工作变形协调点,土工膜厂家据此变形来选择土工膜,较曲线交会法合理。

  此法关键在于如何模拟土工膜的受力状态。最简单的是仅考虑膜与土体的能协调变形,不考虑土工膜受拉时对土体的变形约束作用。这种方法的出发点是土工膜本身是一种柔性防渗材料,在施工铺设时不是处于紧绷状态,是留有一定的变形余度的且受拉区域土工膜实际所受的拉力较小,这时的抗拉劲度对垫层的变形约束是很小的,可忽略不计这种方法这对于高度不大的仅用单膜防渗的堤坝是可以采用的对于复合土工膜,受力主要靠两侧的土工织物承担,抗拉劲度较单膜有较大提高,因此计算中应考虑复合土工膜变形对坝体变形的约束作用,根据由此得到的膜的变形,再选择适合的复合土工膜。此法关键在于如何合理地模拟复合土工膜的受力情况。

  土工膜厂家铺设于堤坝的上游面或铺设在堤坝中部的复合土工膜仅能承受拉力,不能受压亦不能受弯。因此平面计算分析时可借鉴杆单元的受力模式,在受压时去除膜的作用,即可简化为一条柔索。柔索单元[4]的劲度矩阵为:

  程序计算时土工膜的模量J(ε)可取割线模量。

  由于事先不知道土工膜的受力情况,因此需迭代计算,计算步骤如下:

  (1) 假设土工膜初始迭代应变ε1,根据土工膜拉伸曲线求出该点的割线模量J1;(2) 进行有限元初次迭代,求出此时土工膜的应变ε2和拉力T2,此应变值与初始假定的应变ε1可能不相等,则可按ε2进行重新计算;εi-1 - E;(3)重复上述步骤,至max{|εi_ 1|}<δ为止,得出最终土工膜的工作拉力T工 和工作应变ε工;(4) 计算土工膜的拉力安全系数与应变安全系数,选择满足要求的土工膜。


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