论文部分内容阅读
冲沟是山地城市常见地形,而排水管道在经过冲沟段时普遍采用架空箱涵的形式。冲沟在强降雨时极易汇水形成洪水,洪水水流冲击架空箱涵会对箱涵可靠性产生严重威胁。本文通过从降雨、洪水到箱涵结构受力破坏全过程的计算分析,评估架空排水箱涵在洪水冲击下可能产生的各种失效状态以及各种失效状态的发生概率。在评估箱涵失效后果时,建立了结构风险损失评估的层次分析模型,最终计算出整个茅溪冲沟架空箱涵段在洪水作用下的风险值。通过本文的风险分析,可以找出架空箱涵体系的薄弱部位和需重点关注的风险事件。进一步,对整个排水管网系统的风险评价以及后续加固方案提供可靠依据,并总结出洪水作用下山地城市架空排水箱涵风险分析的一般方法。本文进行了以下几方面的研究,并得到相应的成果: ①根据现有降雨观测资料,用统计方法对重庆主城区近三十年的降雨数据进行分析,计算出不同频率(概率)所对应的降雨量以及汇集而成的冲沟洪水流量。 ②分析洪水沿河沟断面横向和纵向的流速分布规律,研究洪水对架空箱涵的水平向与竖向作用力。 ③利用非线性有限元分析软件ABAQUS对架空箱涵进行洪水工况下的有限元模拟,并详细分析架空箱涵的位移响应和受力状态以及各种失效状态的临界荷载值。 ④综合上述计算成果,得到洪水作用下架空排水箱涵各临界失效状态所对应的概率,并以此为基础计算风险值和进行风险分析。