南水北调工程北京段倒虹吸涵洞结构设计的自动化过程

根据南水北调工程北京段涵洞设计的要求，考虑了箱涵内无水、过设计洪水、过校核洪水以及施工阶段等各种工况，设计研制了水利涵洞结构设计软件。采用涵洞结构设计软件，实现了单孔、双孔及三孔箱涵从参数输入到各种荷载计算、内力计算、配筋计算、抗裂及挠度验算，以及输出相应的工程图等全过程的计算机辅助设计。本成果不仅适用于水利涵洞的设计，也适用于公路、铁路涵洞的设计。     

ANSYS软件在现浇钢筋混凝土箱涵结构计算中的应用

现浇钢筋混凝土箱涵在南水北调工程中得到了广泛的应用,其结构设计的可靠性直接关系着整个调水工程的安全性和经济性。针对传统的结构力学方法在箱涵结构设计中未能充分考虑结构与地基间的相互作用,从而不能反映结构真实受力的情况,借助ANSYS软件,采用有限元法建立了箱涵与地基相互作用的二维模型,将计算得到的内力结果与结构力学法分析结果进行了对比,并对两种方法下的配筋结果进行了进一步的比较,比较结果显示有限元法更能反映结构整体的受力状态,可以弥补结构力学法对箱涵局部结构应力状态分析的不足,从而为合理的进行结构设计提供了有力的支撑。     

箱涵在小型水利工程中的应用

箱涵在小型水利工程中应用广泛,可以作为堤防、排水沟和小桥涵等建筑物。箱涵在小型水利工程中,具有过流能力强、结构稳定、承载能力高、基础处理简单等特点。本文对小型箱涵结构设计、施工、过流量计算、清淤等进行了详细介绍,供同类工程参考。     

浅谈双孔箱涵在城市内河整治工程中的应用

双孔箱涵是水利工程中广泛应用的一种钢筋砼结构建筑物,它具有结构简单、造价低廉、施工方便等特点。在对湘乡市内河欧家港的整治中,采取双孔箱涵这一结构型式,很大程度上满足了城市排水、交通、环境、防洪等的需要。本文通过介绍欧家港概况,并对该工程的箱涵组合以及箱涵内力和配筋进行分析计算,为箱涵截面的设计提供重要依据,从而保证内河整治工程的质量。     

南水北调中线一期工程天津干线输水箱涵结构计算分段及计算断面的选定

鉴于箱涵结构尺寸和配筋与覆土厚度、内水压力、箱涵孔径具有一定的规律性,通过对天津干线沿线箱涵的覆土厚度和内水压力的分析,确定应首先根据覆土厚度进行分段.根据箱涵荷载特点和经济分析,对箱涵进行了合理的分段,在此基础上考虑代表性原则,选定计算断面进行具体的结构计算,这种分析方法使箱涵结构计算工作在满足安全可靠、经济合理的前提下,既符合实际又条理化、简捷化.     

边荷载对箱涵结构内力的影响分析

本文以粉细砂地基上的三孔箱涵为例,采用“截板成梁”法简化成平面问题,按弹性地基上的整体框架结构进行计算,分别对边荷载计算百分数为0％、50％和100％下的箱涵结构内力进行对照分析,考查边荷载对结构内力的影响情况,对箱涵结构设计具有一定工程意义。     

滨海软土区排水箱涵深基坑工程设计及施工技术分析

以三门核电站一、二期排水箱涵深基坑工程为例,介绍了滨海软土区深基坑工程中桩锚、内支撑及重力式挡墙不同支护结构组合的设计应用及基坑开挖过程中关键施工措施.结果表明：组合支护结构设计满足了基坑的安全开挖,人工岛的设计有效地解决了施工运输难题,且达到了支护、止水和挡土效应.支护设计中采用的支护系统与箱涵构筑物基桩相结合的方式,即在基桩间施打旋喷搭接短桩,有效地解决了支护桩被动土压力不足和基桩工程质量有效控制等技术难题.本文建议,在进行大范围软土深基坑支护及地基处理时,设计与施工应密切结合,实现既安全又经济的合用结构设计.     

考虑边荷载作用的箱涵内力计算

箱涵作为常见的涉水建筑物,广泛应用于水利、交通、市政等领域。箱涵的内力计算是其结构设计的主要内容之一。本文使用Autobank有限单元法计算了弹性地基上的双孔箱涵,计算中箱涵采用梁单元模拟,弹性地基采用平面实体单元,结果表明:考虑边荷载后,箱涵底板跨中弯矩增大,数值由13kN/m变为18.1kN/m,相应的底板中部隔墙处负弯矩减小,由31.5kN/m变为23.2kN/m;同时边侧支座负弯矩增大;侧墙跨中弯矩减小,底部支座负弯矩增大。     

引滦明渠窝头河倒虹吸三维有限元分析

引滦明渠窝头河倒虹吸改造工程中上游箱涵转弯段应力情况较为复杂,采用三维有限元对其进行了分析计算,以验证结构的安全性,最后得到了极限工况下的应力分布情况,计算结果表明该工况下箱涵转弯段是安全的.     

也门荷台达市污水泵站入海箱涵施工工艺探讨

以也门荷台达市污水泵站入海箱涵为例,介绍了采用滑轮组牵引钢筋混凝土箱涵入海的施工方法,即采用打入地下的钢板桩加混凝土横梁做地锚,将定滑轮挂在混凝土横梁上,钢丝绳兜住箱涵,推土机牵引将箱涵拉入海中。详细分析了箱涵顶推所需拉力、钢板桩受力状况、箱涵顶推施工步骤、施工材料和成本以及相关施工注意事项等。工程实践表明,该施工工艺具有方法简单、施工快速、节省资金等优点。     

新疆某水电站引水渠排洪涵洞修补加固方案

新疆某水电站引水渠的跨洪沟箱涵由于顶板和底板配筋不足．使得正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力不够,导致排洪箱涵顶板和底板出现受弯和受剪裂缝。通过对箱涵裂缝进行细致的调查,提出了修补方案,并对箱涵结构内力、配筋及过洪能力等进行了复核计算,使得箱涵结构满足安全运行要求。     

坝下箱涵环向裂缝与纵向抗裂验算

分析了坝下箱涵产生环向裂缝的机理成因,建立了变温与土压力、管身自重及管内水重联合作用下的坝下箱涵伸缩缝间距与纵向抗裂验算计算方法,给出了相应计算公式,具有工程应用价值.     

涵洞垂直土压力计算方法探讨——上埋式涵洞浅埋深时的简化公式法

对上埋式涵洞垂直土压力的计算,文中主要考虑填土性质的影响,通过假定洞顶土柱体两侧摩擦力达到最大静摩擦力,采用朗肯主动土压力作为侧压力,得出一种简化计算公式。经分析比较,其形式与荷载规范中的公式一致,计算结果在埋深较浅时与规范方法及其他方法相近,有一定的实用性。     

变箱变截面连续刚构渡槽技术要点

为确保变箱变截面连续刚构渡槽的安全及长久耐用,通过对设计标准、结构设计、施工方案的研究与实践形成了一套技术方法如下: 首先,结合渡槽的结构体系、施工方法、受力特性、功能特点,通过分析对比水利、公路行业技术标准的有关规定,确定了变箱变截面连续刚构渡槽结构新的设计标准; 然后,采用杆系有限元法对该结构进行了承载能力极限状态、正常使用极限状态的设计计算,确定了构造尺寸、预应力筋的安全性与合理性; 最后,在连续刚构桥挂篮的基础上,通过设置上下两箱内模系统与内模走行系统,解决了上下两箱槽身悬臂施工问题,形成了完善的挂篮悬臂浇筑槽身施工方法。针对贵州省草地坡连续刚构渡槽进行了充水试验,结果表明,结构的力学变形性能与设计计算相吻合,水荷载引起的最大竖向变形实测值 42. 6 mm,小于理论值 52. 0 mm,近跨中截面下缘水荷载引起的正应力实测值为 2. 59 MPa( 拉应力) ,小于理论值 3. 83 MPa。贵州省 4 座连续刚构渡槽于 2012 年 3 月开工建设,2015 年初主体工程完工,此后还累计开展了 180 余天的充水试验,并于2018 年 1 月正式通水,目前结构运行正常。此外,广西正应用该技术方法建设渡槽 1 座。     

三维数值仿真技术在箱涵混凝土浇筑中的应用简

水利工程混凝土箱涵是一种常见的重要的输水工程建筑物型式,具有断面尺寸大、浇筑方量大、质量要求等级高等特点,不同施工工法和施工工艺,其箱涵的应力应变如何分布,对后续箱涵运行的安全、有效保证工程的耐久性、结构性能具有重大影响。本文通过三维数值仿真模型在不同分层结构混凝土施工中的应用分析．找出了不同分层浇筑混凝土箱涵的变化规律,指导了类似工程的施工。     

弧形闸门CAD一体化集成软件的研究与开发

基于工程数据库,在Windows系统上,借助Microsoft Office,以AutoCAD作为图形支撑平台,采用VB作为开发工具,构建了弧形闸门CAD一体化集成软件(ArcCAD)的框架模型并进行了验证实现,从而将闸门设计计算与绘图集成在一起,实现了闸门设计计算、绘图、计算说明书自动生成、工程项目管理、闸门数据信息查询的一体化。     

人字闸门推力对闸首结构内力计算的影响研究

采用水工建筑物设计规范推荐的常规方法计算闸门的闸前结构内力时,计算结果存在偏差。以某船闸下闸首结构内力计算为例,利用三维非线性有限元法和两种常规方法对其展开计算。通过对计算结果的对比分析,认为按照规范计算所得到的支持墙内力过于保守,且对人字闸门之前结构段底板负弯矩估计不足;而第二种常规方法中将人字闸门横向分力分配之后所得计算结果与ANSYS结果较为吻合。     

注浆加筋减载涵洞土压力和内力的数值分析

为降低高填方涵洞所受荷载及涵体内力,提出了涵洞注浆加筋减载方法。采用有限元数值模拟计算了仅注浆加固和注浆加固结合加筋减载后的涵顶土压力和拱圈内力,对涵洞两侧不同范围注浆加固时的减载效果进行对比分析。通过参数分析,研究了格栅刚度及注浆区模量对涵顶土压力及拱圈内力的影响。结果表明,涵墙外注浆加固范围可取1/2涵洞宽度;在注浆加固区顶部铺设土工格栅能进一步降低涵顶土压力和拱圈内力;增大格栅刚度对提高减载效果作用很小;注浆区模量对涵顶土压力和拱圈内力有较大影响,当注浆区模量接近100 MPa时,涵顶土压力和拱圈内力达到较小值,进一步提高注浆区模量,涵顶土压力和拱圈内力减小并不明显。     

新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝构件受力的简化计算方法

针对常见泥石流防治结构被冲击破坏的问题，基于“柔性消能”理念，结合张弦梁结构和竖向预应力锚杆技术，提出一种既能改善结构受力性能、增加结构整体抗冲击能力、保证结构安全可靠，又能减小结构构件截面尺寸、节约成本、便于现场施工组装和后期运营维护的新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝，并阐述其技术原理。根据泥石流荷载分布和新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的受力特征，给出其简化的内力计算方法；并利用SAP2000建立新结构有限元模型，分析了结构的整体受力，验证了构件简化计算方法的合理性；结合Python语言和Qt De? signer软件开发了相应的设计计算软件，对新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的内力进行求解。结果表明：提出的新结构抗冲击性能好，构件受力均匀；以后设计中应关注竖杆的剪切脆性破坏和立柱偏心受力情况，保证结构安全；变形协调仅使底层张弦梁与竖杆内力偏大，实际工程应用时，应着重验算底层构件，防止其破坏；文中提出的简化计算方法能较准确的反映结构的受力特性，具有一定的合理性，研究可为新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝的设计计算和推广应用提供理论依据和技术支持。