预应力排水渡槽钢筋失效研究

结合南水北调中线工程预应力排水渡槽结构设计,采用三位有限元方法,进行局部预应力钢筋失效分析,通过对比研究不同失效模式下渡槽应力分布状况,指出了对此类渡槽影响应力最大的失效模式.     

引水工程大流量渡槽结构型式选择

针对工程等级高、过水流量大、抗震设防要求高的引水工程,渡槽结构型式选择存在工程技术难题,根据引水工程渡槽槽墩较高、荷载大、结构断面大、沉降变形影响因素较为复杂特点,进行了渡槽支承型式、槽身截面形式、渡槽墩身的比选。结果表明:简支结构具有减少施工难度和不均匀沉降对槽体结构应力影响,简化结构受力条件,简支结构较为有利优点。空心重力墩具有节省材料,充分利用材料强度,刚度较大,墩身质量较轻,抗震能力和抗冲击强,高度较大优点,对类似工程设计具有参考意义。     

渡槽建模理论在南水北调中的应用

渡槽是一种重要的结构形式,因此渡槽结构设计的合理性、适用性、经济性和科学性,已成为跨流域调水工程中关键性的问题。针对南水北调中线京石段左岸排水工程预应力渡槽结构,对渡槽钢筋有滑移和无滑移进行建模计算,在工程中具有重要的理论意义和实用价值。     

大跨度预应力渡槽静力分析

沙河渡槽是我国南水北调中的重要工程,在设计中采用了跨度45 m的大型渡槽.为了给施工和设计提供参考,针对预应力钢筋混凝土能极大提高混凝土结构抗拉抗裂强度的特点,在优化配置预应力钢绞线的基础上运用有限元技术对渡槽的位移和应力进行了计算.计算结果表明,渡槽应力、变形满足设计要求,因此渡槽在静荷载作用下是安全的.     

原水输水渠道中粉末活性炭吸附污染物的模拟研究

在原水输水管渠中投加粉末活性炭,对污染原水进行预处理,已经成为水源地突发污染事故条件下的应急处理技术手段。本文提出了原水输水渠道中粉末活性炭动态沉降条件下,粉末活性炭—污染物耦合数学模型,以水源地硝基苯浓度超标为例(分别超标2、5和10倍),模拟了粉炭对硝基苯的吸附净化效果。得出基本结论为:粉炭吸附污染物的效果既与水流条件(实际水流剪应力或供水水量)有关,也与输水渠道的断面水深有关。在相同的粉炭投加浓度条件下,水流剪应力越低,断面水深越低,污染物吸附平衡浓度就越高。当水源地水质严重超标时(超标5–10倍),应将增加粉末活性炭投加量作为解决方案;而当水源地水质超标不明显时(超标2倍),可在合理调控供水水量和粉炭投加量的条件下,达到供水水质要求。该研究建立的数学模型,对突发污染事故条件下城市应急供水,具有借鉴意义。     

桩基梁式多侧墙渡槽抗震可靠度研究

将桩基粱式多侧墙预应力渡槽分解为槽身部件、槽身、槽身＋槽墩等力学研究对象,对每一研究对象分别采用拟静力法、底部剪力法、振型分解反应谱法及H0usner方法,建立地震作用模式及地震可靠度计算模型,以不同模式下结构可靠指标口的均值来评价结构的抗震可靠性．计算了南水北调中线渡槽工程实例。结果表明：在水平地震影响下,槽身在槽墩上沿纵、横向的抗滑稳定是渡槽工程抗震安全最薄弱的两个方面,且横向比纵向更为不利;在中震影响下,渡槽的抗震可靠度满足规范要求,但抵御大震能力显著不足。     

大型渡槽温控防裂技术及发展趋势

介绍南水北调工程大型渡槽在材料性质、结构设计、施工措施等方面温控防裂的基本经验;针对渡槽薄壁结构的特点,阐述短期温度应力和温湿耦合作用下渡槽的开裂机理;从温度监测、温度场实时仿真和预报、早龄期混凝土开裂风险预报、施工信息平台搭建、限裂设计下渡槽混凝土温控标准制定等方面探讨渡槽温控防裂的发展趋势。     

贝雷梁造槽法在昌江干渠渡槽施工中的应用

根据同类型槽身施工经验,结合大广坝灌区昌江干渠1～2号渡槽的特点,提出了以贝雷梁作为支撑架构的槽身现浇施工模式.通过贝雷梁加载砂袋模拟槽身挠度变化试验、贝雷梁支架预备拱注水试验和ANSYS系统模拟计算得出结论:贝雷梁支架在强度上能满足施工要求,采用贝雷梁造槽法在贝雷梁支架上预留一定的拱度,可以保证槽身底板不变形,确保施...     

渡槽在复合随机作用下的输水功能可靠性研究北大核心CSCD

钢筋混凝土渡槽结构在各类随机因素影响下的可靠性对调水工程的安全运行至关重要。本文基于结构随机动力学与损伤破坏分析领域的最新成果,提出了渡槽结构的复合随机动力分析方法,能够将来自渡槽结构参数的随机性和地震激励的随机性进行合理统一考虑。进一步提出渡槽输水功能可靠性指标,建立其在复合随机作用下的输水功能可靠性计算方法。以运行中的关帝庙渡槽为例,系统开展了渡槽在考虑不同随机因素影响下的输水功能可靠性研究。结果表明,钢筋混凝土渡槽在复合随机作用下的随机动力响应与仅考虑地震激励随机性的计算结果相比具有更显著的变异性,同时钢筋混凝土渡槽可靠性水平分析结果也有所降低;地震激励随机性对渡槽结构响应和可靠性的影响明显大于材料参数随机性的相应影响;在计算渡槽结构输水功能可靠性时全面考虑以上两种随机因素的复合影响是十分必要的。     

大流量薄壁渡槽槽身张拉工艺仿真研究

沙河渡槽工程是南水北调中线的主要控制性工程,渡槽槽身为预应力钢筋混凝土梁式结构,单跨30 m,槽身U型,直径8 m,槽身壁厚35 cm,共228榀槽。槽身纵向预应力钢绞线27束,采用两端同时施加预应力方式,环向预应力初步设计119束,张拉施工量大,按老的张拉方法,待张拉全部完成后再将槽身起吊、移动,占用预制台座的时间长,必将严重制约槽身预制的施工进度,进而会影响整个渡槽工程的完工时间。研究项目通过建立张拉仿真模型,对渡槽预应力钢绞线的张拉施工顺序产生的应力场进行仿真研究分析,优化了环向预应力筋布置,优选出合适的张拉次序,采用分级、分步张拉方式,减少张拉工艺占用台座的时间,将大量张拉工作量放在存槽台座上完成,提高了预制效率及预制进度。