大型预应力混凝土渡槽结构受力性能试验研究

本文介绍南水北调中线工程河南段初步设计中提出的跨度为40m，双箱矩形断面大型预应力混凝土渡槽结构的1：5仿真模型试验研究情况，对预应力混凝土渡槽结构仿真模型试验中结构自重的模拟与结构承受水荷载作用前初始应力状态的建立、水荷载施加方法等关键技术问题进行了分析讨论。试验结果表明，采用调整混凝土初始预应力的方法模拟预应力混凝土渡槽结构在结构自重作用的受力状态是可行的。采用单面橡胶和钢结构组成的单腔和多腔加载水囊可以准确地模拟渡槽中水荷载的作用，采用全自动数据采集处理系统是保证大型结构模型试验数据采集同步而精确的必要设备条件，为大型预应力混凝土结构模型试验提供重要成功经验。针对渡槽单箱承受水荷载和双箱承受水荷载时主要构件的性能测试结果，提出各构件的设计方法和结构构造措施以及需要进一步改进的结构设计建议。     

考虑流固动力相互作用的大型渡槽地震响应研究

根据符拉索夫及豪斯纳尔理论建立考虑槽内水体与渡槽槽身流固耦合的渡槽薄壁结构空间地震响应计算模型,该模型综合考虑了渡槽横向、竖向、纵向、自由扭转变形、约束扭转变形以及槽内水体对槽身的流-固动力相互作用等。由能量变分原理推导给出了渡槽薄壁梁段单元刚度矩阵及质量矩阵,按粘滞阻尼假设建立了渡槽结构阻尼矩阵。利用该模型对南水北调中线水利工程某大型渡槽进行了多工况地震时程响应计算。计算结果说明在地震作用下,渡槽槽内水质量对渡槽的横向地震响应有较大影响,在大型渡槽抗震设计计算时应予以重视。本文模型计算简单易行,是考虑槽内水体流固耦合作用的渡槽薄壁结构实用的地震响应计算模型,计算结果可为大型渡槽的抗震设计提供参考。     

渡槽结构抗震分析

根据渡槽的结构特点,应用ANSYS有限元分析软件,对实际工程中某渡槽进行了抗震分析,探讨了该渡槽在两种工况(空槽、满槽)下的动位移、动应力变化范围,所得结果可为该渡槽的抗震设计提供依据.     

漕河渡槽三向预应力结构优化设计

漕河渡槽是南水北调中线的一座大型交叉建筑物，在设计上保证建筑物的安全性是至关重要的。通过对渡槽槽身结构进行优化，将槽身由单向预应力改为三向预应力，提高了结构的抗裂性，节省了工程量和投资。     

渡槽运营期有限元动力响应分析

渡槽是一种应用广泛的跨越式水工建筑物.大型渡槽的动力特性分析包括自振频率及振型,它是渡槽结构地震反应计算和抗震设计的基础.南水北调工程从南向北穿越地震活动的强烈的华北地区,而渡槽是该工程中最重要的建筑物之一,因此必须对渡槽在地震作用下的动力性能进行分析计算进而得出动力响应.     

预应力锚索桩板墙地震响应的振动台试验研究

作为一种轻型支挡结构,预应力锚索桩板墙具备安全、可靠、造价低等优势,汶川地震也证明了它具有良好的抗震性能。但由于此结构体系的受力复杂,目前一系列基础研究问题仍没有解决,理论研究远落后于工程实践,特别是在抗震设计理论研究方面。通过最直接的室内研究手段——大型振动台试验对预应力锚索桩板墙进行了地震响应研究,输入加速度时程选取卧龙台站实测水平向和竖直向地震波,并按相似比处理,测试了桩身6个高度位置的地震土压力、2个高度位置的位移、边坡中5个高度位置的加速度以及锚索预应力的时程变化。试验结果揭示了预应力桩板墙在地震作用下的土压力分布规律、桩身位移和锚索预应力的地震响应特征以及加固边坡的动力特性和加速度放大效应,为深入了解预应力锚索桩板墙的抗震表现和抗震机理提供了可靠的依据。     

考虑动水压力的斜拉桥地震反应分析

结合长江三峡库区内的某双塔斜拉桥,采用W estergaard的附加质量方法来模拟水对桥墩的动水压力,通过大型有限元程序M IDAS/C ivil分别建立了没有考虑动水压力、考虑一半蓄水水位时的动水压力和考虑全蓄水水位时动水压力共三个该桥的计算模型,对该桥进行地震反应分析。期望本文的一些结论能对深水墩桥梁的抗震设计提供参考。     

贮水池动水压力计算探讨

在水池结构抗震设计中，动水压力是一项主要的地震作用。本文对动水压力的合理确定作了探讨，给出了液面晃动效应和竖向地震影响的具体计算方法。通过探讨，证明上述两种效应是显著的，应予重视，不可忽略。     

拱坝地震动水压力研究进展

在水工抗震设计中,地震作用引起的坝前动水压力被当作一种重要的动力荷载来考虑。因此,研究坝前动水压力对大坝抗震安全性的影响具有重要的意义。拱坝在地震作用下,受库水、基岩以及不均匀变化谷壁等的影响,动态特征十分复杂。文章详细回顾了拱坝动水压力计算的研究进展,对国内外针对拱坝动水压力计算的新方法,新进展进行了介绍,并对库水的可压缩性及库底对压力波的影响等因素提出了建议。     

大型U形预应力薄壳渡槽高性能混凝土施工

东江—深圳供水改造工程(简称东改工程)全长约51.7km。其中金湖渡槽长2294m,其预应力槽身2028m,为大型U形薄壳结构,跨度分别为24m、22m、13m和12m,槽身内径7m,槽壁厚0.3m,槽底厚0.75m,见图1。槽顶设截面为矩形的拉杆(截面400mm×500mm,间距2m)。24m及22m跨为双向预应力结构。金湖渡槽采用的是大型U形双向预应力混凝土薄壳结构,其结构薄,槽壁高,钢筋密,反弧半径大,槽身一次浇筑成型,不设施工缝,技术难度高。本文介绍该渡槽高性能混凝土施工技1配合比选择1.1指标要求(1)设计要求:混凝土28d龄期抗压强度为40MPa,抗渗等级为P6;混凝土水化热低,…     

索穹顶结构张拉找形与承载全过程仿真分析

索穹顶结构的预应力张拉过程是几何体系由机构变成结构的过程。首先,从预应力施工张拉方式实现既定结构成形态、确定结构成形态满足正常使用和安全要求、优化预应力度选定合理结构成形态三个方面,应用重启动计算分析方法,对索穹顶结构进行预应力张拉找形及承载全过程仿真分析。分析表明,采用不同的预应力张拉方式可以达到相同的既定成形态,这为制定预应力张拉施工方案创造了灵活的技术空间。其次,通过对索穹顶结构在不同预应力度下承载全过程仿真分析,得出工程采用的预应力度是安全合理的,并提出结构设计各阶段体系弹塑性性能指标。最后,针对不同跨度索穹顶结构,通过确定结构初始几何形态的初始预应力度P0,以P0为基本模数分析不同预应力度下结构的弹塑性性能,得出索穹顶结构初始预应力为（7.5～10）P0的设计方法。以上研究方法和结论在我国大陆地区首座大跨度索穹顶结构工程--内蒙古伊旗全民健身体育中心工程中实现应用。     

单支点桩锚结构中锚杆预应力锁定值的反演分析

桩锚支护结构中 ,锚杆预应力水平是根据工程地质条件和基坑设计要求确定的。通常情况下锚杆预应力是先期张拉锁定的 ,在基坑后续开挖过程中 ,随着墙后土压力的逐渐增大 ,锚杆预应力水平将相应增大 ,故施工过程中锚杆预应力的锁定值须小于实际设计预应力水平。在等值梁计算模型假定下 ,根据开挖过程中排桩支护结构的水平侧移反演分析了锚杆预应力锁定值 ,据此锁定值施工 ,可使锚杆最终预应力水平与设计预应力水平取得较佳的一致性     

缓粘结预应力技术在北京市新少年宫工程中的应用

介绍了北京市新少年宫1号楼异形板柱剪力墙结构中缓粘结预应力筋设计方法;按照空心板的主受力方向并考虑施工方便,确定出空心管的布置方向以及普通筋和预应力筋布置方向;用密肋梁模拟了空心板的受力,并用密肋梁的内力计算结果确定了顺肋方向的配筋;根据结构抗震性特点,在抗震敏感区域采用缓粘结预应力技术来提高结构的抗震性能。     

动水压力作用对深水桥墩地震响应的影响

地震激励下水与桥墩的相互作用会对桥墩产生动水压力,本文研究动水压力作用对深水桥墩地震响应的影响,对提高深水桥墩长大桥梁的抗震安全性尤为重要。分别采用Morison方程和辐射波浪理论,建立了动水压力计算方法,分析了动水压力作用对桥墩地震响应的影响,并比较了两种方法计算的动水压力对桥墩地震响应影响的差异;分析了考虑土-结构相互作用时以及双向地震作用下动水压力作用对桩基桥墩地震响应的影响。研究表明:动水压力作用不仅会改变桥墩的动力特性,而且会增大桥墩的地震响应,其影响随相对水深的增大而增强;当桥墩迎水面宽度较大时,采用Morison方程计算的动水压力对桥墩地震响应的影响明显大于采用辐射波浪理论计算动水压力的影响;考虑土-结构相互作用会降低动水压力对桥墩地震响应的影响,但其影响仍不容忽视;考虑双向地震作用会加剧动水压力对桥墩地震响应的影响。由此得出结论,在深水桥墩长大桥梁的抗震分析中,需考虑动水压力作用对桥墩地震响应的影响。     

近场地震作用下深水桥墩的地震响应分析

近场地震以具有较大的PGV／PGA值及明显的速度脉冲为主要特征,本文分析了不同类型的近场地震对深水桥墩地震响应的影响;采用Morison方程的基本理论,将水视为附加质量,利用有限元方法来分析动水压力对深水桥墩地震响应的影响。通过计算分析得出：具有较大PGV／PGA值的近场地震波会引起桥墩结构较大的地震响应;动水压力对桥墩结构的地震响应有显著的影响,同时近场地震的速度脉冲效应会进一步增大动水压力对深水桥墩地震响应的影响;在矩形深水桥墩设计中,要考虑截面形状效应的影响,选择合适的D／B值。     

连续刚构桥的地震反应分析

指出我国是个多地震灾害的国家,桥梁在地震中会遭受巨大的损害,基于大型有限元软件ANSYS,针对一预应力连续刚构桥进行了有限元分析,得出了桥梁的自振特性和桥梁地震时程反应特性的有关结论。     

考虑潮位及动水压力影响的在役海上风电塔地震响应分析

为了准确评价潮间带海上在役风电塔结构在地震作用下的动力特性,以某1 000 MW近海及潮间带风电场的风电塔为研究对象,考虑潮位和动水压力影响,对其进行了地震响应分析。基于附加质量法建立了风电塔有限元模型, 对平均水深条件和极端高潮位条件下的风电塔结构进行了动力分析,并研究了冲刷效应影响下风电塔结构的自振特性。结果表明:仅考虑潮位变化引起的动水压力对结构的动力响应影响并不大,各项动力性能指标变化均在5%以内;冲刷导致的海床上覆土层的变化将影响到结构的自振周期,进而可能导致风电塔附加振动。     

屈曲约束支撑钢框架的地震反应分析

应用ANSYS软件对屈曲约束支撑钢框架（BRBFs）和普通支撑钢框架的抗震性能进行有限元数值模拟,对比分析了这两种体系大、小震的时程响应,结果表明,在小震作用下两种结构抗震性能均表现良好,但在罕遇地震作用下普通支撑钢框架刚度退化,而屈曲约束支撑钢框架则能降低结构的地震响应。     

造槽机在U形薄壳大渡槽上的应用

本文介绍渡槽造槽机的工作原理、构造以及施工工法等,并总结其优点、不足,为创新各类水工建筑物施工技术提供参考。