在役大型石拱渡槽安全性评价与病害治理研究

结合某在役大型石拱渡槽工程实例,在借鉴桥梁结构及类水工建筑物评价的基础上,依据石拱渡槽结构自身特点,运用现场检测分析、静力分析、动力分析三位一体的分析方法,对该在役大型石拱渡槽工程安全性及病害机理进行了全面综合分析,并给出了有针对性的病害治理方案。指出:结合石拱渡槽结构特点全面布置检测与数值模拟分析相结合的全新检测分析评价方案,可从整体到局部、外部到内部充分分析渡槽病害产生的机理,对石拱类渡槽具有普遍适用性。     

基于改进Ｇ１－ＭＣＷ的西北地区渡槽病害危险性灰色聚类分析

构建改进Ｇ１－ＭＣＷ权重确定方法和灰色定权聚类模型对引大入秦工程总干渠、东一干渠及东 二干渠中典型渡槽进行其病害危险性分析。分析得出土体冻胀为影响西北地区在役渡槽最为突出的外 界病害因素,外表状况对渡槽危险性影响最大,分析确定总干渡槽为中度危险,东一干渡槽为轻度危险 及东二干渡槽病害危险程度较为复杂。通过与模糊综合评价结果进行对比,确定其分析结果更加客观 并符合现场调查结果,为其后期监管提供有关依据,并为西北地区其他渡槽病害危险性分析提供科学参 考。     

里石门水库桃源渡槽工程安全检测与分析

天台县里石门水库灌区桃源渡槽工程已运行30多年,工程经过长期的运行,出现了老化病害现象。为了解渡槽工程的安全现状,对该渡槽工程进行安全检测,检测结果表明,工程结构老化、混凝土剥落、钢筋锈蚀、裂缝、断裂、破损、止水橡皮老化、渗漏严重,检测结果的分析和评价为该渡槽工程的安全运行和技术改造提供可靠的技术依据。     

引丹灌区某渡槽数值计算分析及病险处理

针对灌区中渡槽普遍存在的病害现象,以引丹灌区某渡槽为研究对象,利用有限元软件对渡槽的实际使用状态进行分析,模拟渡槽在各种工况下的的运行状态。结合现场检测手段,分析渡槽产生病险的原因,为渡槽的使用状态做出科学的鉴定。分析结果表明考虑到渡槽防渗抗裂的要求,建议研究使用预应力混凝土渡槽。同时对碳纤维布加固混凝土渡槽的工艺要求做了简要的介绍。     

基于IPSO-PP模型的渡槽病害安全性评价

为科学合理评价西北地区调水工程中渡槽在运行期的安全状态，分析渡槽在运行期间影响安全运行的各种病害问题，结合西北地区渡槽在运营期普遍存在的病害问题，选取13个渡槽病害评价指标建立渡槽病害安全性评价指标体系，采用改进粒子群优化算法（improved particle swarm optimization，IPSO）优化投影寻踪模型（projection pursuit，PP）最佳投影方向，确定渡槽各评价指标的权重，并结合逻辑斯蒂曲线函数，识别各渡槽病害评价等级。运用该优化模型以“引大入秦”工程中6个典型的渡槽为研究对象进行实证分析，得到2、4、14和15号渡槽病害评价等级为B级，5号和6号渡槽病害等级为C级。评价结果切合工程实际情况，与PSO-PP和DE-PP模型的评价结果相吻合，并且该模型优化效果高于后两者，表明IPSO-PP评价模型及方法能确保评价结果的可靠性和客观性，可用于渡槽病害安全性评价的研究。     

钢筋混凝土渡槽无损检测与安全评估

通过现场无损检测，对胜天渠渡槽的混凝土和钢筋的质量现状进行了客观评价。根据现场检测情况，对渡槽槽体和排架进行了极限承栽状态复核计算，计算结果表明槽体和排架都是安全的。在检测评估的基础上，提出了对渡槽的修补加固建议方案，以供类似工程借鉴。     

基于一次二阶矩法渡槽系统模糊可靠度分析

为了更合理地评价钢筋混凝土渡槽结构在正常使用极限状态下的安全可靠性,针对在役钢筋混凝土渡槽结构,考虑影响其结构稳定性因素的随机性及模糊性,基于一次二阶矩法建立了渡槽结构底板与侧墙抗裂随机模糊可靠度模型,编制了相应的程序,并利用PNET法针对某工程实例进行了系统模糊可靠度分析。结果表明:在相同条件下,中心点法和验算点法可靠性指标计算结果与建立的模糊可靠度方法基本一致,验证了模糊可靠度方法的正确性;在不同条件下,渡槽系统可靠性指标随着考虑相关变量因素的增多而减小,这与实际情况相符,即考虑变量的随机性与模糊性更接近于结构真实情况,所得解更为合理;传统可靠度计算方法所得抗裂能力可靠性指标结果偏大,高估了渡槽结构整体的可靠性,采用传统方法得到的极限状态设计值偏于不安全,实际工程中应考虑影响因素的随机模糊性。     

宁夏引黄灌区输水渡槽安全鉴定与评价研究

在分析宁夏引黄灌区七星渠不同建设年代和运行年限的4座渡槽管理情况的基础上,从施工质量、过流能力进行现场安全检查和质量检测,从结构稳定、结构抗震等方面进行分析核算,基于层次分析的多因素渡槽结构安全评价方法,采用专家打分和赋予权重、一票否决等机制,实现对渡槽的合理评价和有效评估。通过实测和分析核算结果,建立老旧渡槽安全性的等级标准,建立渡槽安全评价的指标体系,形成完整的渡槽安全评价体系。     

南水北调工程运行安全检测技术研究

探索了南水北调工程大型建筑物及渠道性能演变与病害成因,提出了运行安全检测技术标准.针对PCCP管、输水涵隧、渡槽等大型建筑物及渠道工程,研发了7套智能检测装备,从点到面、从局部到整体,结合监测系统的提升,空-地-水三位一体,实现对南水北调工程性态全覆盖的快速智能感知,并开发完成基于监测检测大数据分析的智能预警系统.     

大型薄壁输水渡槽流固耦合振动台试验研究

地震高烈度区大型高架渡槽的抗震安全是我国西南地区长距离调水工程建设及运行过程中难以回避的重大挑战。渡槽结构与槽内水体动力相互作用是地震响应分析及安全评价的关键问题。目前使用较多的将水体以附加质量方式计入其对结构动力响应影响的方法是基于刚性壁与流体相互作用假定下推导建立的。大型渡槽多为薄壁结构,柔性结构与水体间的动力相互作用与刚性壁假定存在明显的不同。本研究采用几何比尺1/10的大型薄壁渡槽物理模型,通过振动台试验研究渡槽与水体的动力相互作用。通过深入分析稳态白噪声激励和11组双方向地震波激励下渡槽结构的动态响应,确定大型薄壁渡槽中水体对结构自振频率及渡槽两端支座力产生的重要影响,并给出了试验对象渡槽结构槽内水体与渡槽动态相互作用的等价质量定量关系。为实际工程抗震设计准确分析评价渡槽抗震安全提供可靠依据。     

在役钢筋混凝土渡槽时变模糊可靠度分析

为了更合理地评价渡槽结构在使用过程中安全性能随时间变化的情况,基于在役钢筋混凝土渡槽结构,考虑时间因素,并考虑混凝土碳化引起结构耐久性下降因素的随机性与模糊性,以渡槽结构混凝土碳化深度为基本控制参数,利用一次二阶矩法,建立了混凝土碳化深度随时间变化的时变模糊可靠度模型,运用MATLAB编制相应的程序,针对工程实例进行计算分析。计算结果表明:考虑时间因素,可以较好地反映渡槽结构随时间变化的动态可靠性指标,便于更加准确地掌握渡槽的检修时间;在以时间为因素的基础上,考虑变量的随机性与模糊性所得到的解比经典可靠度解偏小,这与实际工程相符,更加接近于工程真实情况,可为工程设计和后期维修提供更多的参考信息。     

水工隧洞衬砌混凝土质量检测与安全分级评价

由于目前国内还没有针对水工隧洞服役后衬砌质量评价的规范,因此依托引滦入津隧洞,通过现场检测,结合以往的检测报告,并借鉴对水工建筑物、公路隧道等结构混凝土质量的检测技术和评定方法,从混凝土强度、碳化深度、保护层厚度与钢筋锈蚀状态共四个方面,提出了针对隧洞衬砌混凝土质量的检测技术和分级评级方法,并在此四项指标评价分级的基础上,提出了隧洞衬砌混凝土质量综合评价体系。结合引滦入津隧洞衬砌质量的检测结果进行分析,得出引滦入津隧洞衬砌混凝土质量的安全等级为B级,表明隧洞的质量部分已出现一定的问题,应该尽快对重点洞段采取除险加固措施,确保隧洞的安全运行。该评价体系为今后相关工程的安全鉴定提供了参照和依据。     

达克曲克水电站沥青混凝土心墙坝坝料选择及碾压参数研究

沥青混凝土心墙坝砂砾料的填筑质量是坝体安全稳定的关键因素。文章介绍了地处严寒、强震区的达克曲克水电站沥青混凝土心墙坝坝体设计、坝料选择及砂砾料现场碾压试验情况,提出了砂砾料碾压参数和控制措施。     

基于重要贡献度的中小型土石坝安全评价指标体系研究

针对中小型土石坝安全评价指标体系的研究相对缺乏的问题,采用文献统计方法分析了中小型土石坝的安全特性,总结了影响安全的主要因素,提出了"重要贡献度"遴选依据。采用德尔菲法结合灰色关联度分析法组合赋权,量化确定指标的重要贡献度。依据累积重要贡献度遴选对中小型土石坝安全评价影响大、贡献率高的优势因子,建立由两个层次,即7个一级准则、16个二级指标组成的评价指标体系。应用于实际工程案例分析,验证了本评价体系的合理性与可行性。结果表明:该方法避免了定性分析的主观随意性和定量分析的数据依赖性,构建的中小型土石坝安全评价指标体系精炼、针对性强,提高了综合安全评价的效率和可操作性,为量化和智能化的安全评价研究奠定了基础。     

基于可靠度的混凝土结构服役寿命预测

本文基于可靠度理论提出了混凝土结构服役寿命的四个阶段,建立了基于性能的服役寿命预测模型,并通过海洋环境中钢筋混凝土抗弯构件试验进行了对比验证。结果表明:混凝土开裂诱发钢筋锈蚀约发生在18%构件服役寿命;从钢筋锈蚀引起构件过大变形、丧失正常使用功能始,至结构安全失效止,约占13%构件服役寿命。钢筋锈蚀混凝土结构服役寿命各阶段预测可作为结构修复与加固决策的依据,对钢筋混凝土基础设施维护成本控制具有重要意义。     

特大型高架渡槽托举效率对比研究

在强震地区,特大型高架渡槽结构设计的主要困难是其抗震减震性能设计。本文首次提出渡槽槽身托举效率的概念,并且用托举效率来衡量大型渡槽槽身的抗震减震性能,即利用ANSYS软件,在保证过水面积相等、结构应力和挠度大致相同的前提下,比较了不同材料、不同截面形式、不同跨度下的渡槽槽身托举效率。有限元分析结果表明40 m跨预应力混凝土两槽独立式U型渡槽为最优方案。     

基于云模型与信息融合的渡槽安全评价方法

在南水北调工程中,渡槽是关键的长距离输水建筑物之一,其运行安全关系到整个跨流域输水系统的稳定。针对渡槽的工作性态评价,以渡槽监测数据的建模分析成果为基础,采用不确定性问题研究常用的云模型与数据融合方法进一步处理,提出了一种基于云模型理论与多个测点预测分析结果相融合的渡槽安全综合评价方法,该方法依靠渡槽安全预测模型的分析结果来对渡槽运行情况作出评价,有效避免了评价过程的主观性。结果表明：该方法依据预测模型的分析结果可以准确评价渡槽的工作性态,为渡槽的安全综合评价提供了一种新的方法。     

辋川河引水输水渡槽结构性能评估研究

为全面了解辋川河引水输水渡槽的质量现状,保证渡槽的安全使用,对渡槽进行了质量检测与结构性能分析。通过对渡槽的检测,得到渡槽的外观缺陷、混凝土强度、混凝土碳化深度和钢筋锈蚀等参数,随后利用这些参数建立ANSYS有限元计算模型,分析渡槽各控制截面内力值。通过将分析结果与渡槽结构极限承载力相比较,可知槽身各截面的承载能力不足,后期使用需进行加固处理。     

自平衡测桩法在洺河渡槽工程中的应用

洺河渡槽是南水北调中线工程总干渠上的一座大型河渠交叉建筑物,槽身为三槽一联矩形预应力钢筋混凝土结构,其桩基设计试验荷载已临近目前国内常规试桩最大极限荷载。该文通过介绍洺河渡槽桩基检测的方案比选和自平衡测桩法的发展概况、工作原理、现场实验过程及数据分析,全面阐述了自平衡测桩法在洺河渡槽工程中的应用。此应用在南水北调工程建设中尚属首次,本工程的实践为自平衡测桩法在南水北调其他工程中的推广和应用提供了经验。     

锦屏一级水电站拱坝混凝土施工期抗裂 性能分析及评价

结合锦屏一级水电站拱坝混凝土施工期的全级配、湿筛试件所测试的各项试验结果，分析了坝体A区、B区、C区混凝土的抗裂性能。指出：因不同评价指标的物理意义不同，各个指标之间评价结果亦不同。结论认为：采用综合指标开展评价，能较好地体现混凝土的实际抗裂性能，对于施工期防裂分析具指导意义。