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。     

U形薄壳渡槽的空间计算法

本文介绍一种分析Ｕ形薄壳渡槽的计算方法－空间计算法（亦称折板法），从原型观测、模型试验和对比计算证明，空间计算法是计算长壳和中长壳渡槽较好的实用方法、利用本法，在微机上分析或优化一个Ｕ形渡槽，不仅简单方便，而且可以降低１０～４０％的造价。     

U形薄壳梁式渡槽设计

灌区采用的梁式壳槽 ,均属于跨长大于槽身横向宽度 3倍的情况 ,故按长壳理论分析。即将壳槽近似地简化为纵向为U形截面梁、横向为U形框架的平面问题 ,用结构力学的方法进行内力计算。     

沙河U形渡槽预应力张拉试验研究

南水北调中线工程沙河渡槽为预应力渡槽。为了掌握预应力渡槽施加预应力后应力损失情况,于渡槽正式架设前,在施工现场建造了预应力锚索张拉试验台,对渡槽纵横向预应力锚固情况进行了测验与分析。介绍了张拉台的设计方案、测验过程及改进测试精度的措施。通过试验,获得了锚索孔道摩阻系数、锚固回缩损失、锚圈口锚力损失等重要参数,为设计和施工提供了依据。     

大型预应力U形薄壳渡槽结构的优化

建立大型预应力U形薄壳渡槽结构优化设计的结构模型与数学模型,研制遗传算法结构优化设计程序,并利用优化程序实现U形薄壳渡槽的优化设计。以实例说明了结构优化设计经济效益较为显著。     

U形薄壁渡槽施工要点探析

1工程背景及概况 南京市浦口区三岔灌区1980年建成运行,实际灌溉能力4万亩,是浦口区最大的农业灌区。灌区内的主要水源为三岔水库,由于水库汇流面积小,蓄水不足时,可通过驷马山河提引长江水补充入库。2005年,浦口区依托三岔水库建成三岔水厂,日最大供水能力3万t,解决了全区20万农村人口的饮水困难。     

U形混凝土渡槽维修技术及应用

文章从工程概况、渡槽维修内容、止水更换方案及施工工艺,并结合工程运行观测检查结果,利用环氧砂浆修补破损混凝土、聚硫密封胶填充伸缩缝止水、拉杆粘贴碳纤维布提高抗拉强度、渡槽内壁喷涂II型聚脲涂料防水防碳化、槽身外壁及支持混凝土表面喷涂渗透性涂料防碳化等综合维修加固技术要求,详细介绍陆浑灌区口孜U形混凝土渡槽维修加固方案及...     

大型U形薄壳渡槽动力分析

针对大型U形渡槽的动力特性和动力响应问题,建立了适于U形渡槽流固耦合(FSI)系统的位移压力(μi,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程,并基于FSI系统的(μi,p)格式建立渡槽槽体--水体--槽墩--基础--地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,并用隐式--显式积分算法计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应.计算结果表明,基于FSI的(μi,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律等结论,可为大型渡槽及同类工程动力设计提供参考.     

云南麻栗坝城子渡槽结构设计与基础处理研究

云南麻栗坝城子渡槽虽然设计过流量小,但槽身长,工程地质条件复杂,易产生不均匀沉降问题。结合城子渡槽的工程地质条件和建筑物特点,对槽身的结构型式及渡槽的断面型式进行了比选,在此基础上提出了渡槽结构与基础处理设计方案。桩基试验与工程实践表明,城子渡槽采用的梁式U型结构型式、钻孔钢筋混凝土灌注桩基础方案以及跨河段采用的三连拱结构、重力墩基础方案合理可靠。     

三维排架渡槽中水的调频液体阻尼效应

本文分别采用任意拉格朗日一欧拉有限元方法和附加质量法分析三维梁式排架一渡槽结构体系的动力特性。通过两种计算方法的对比分析,研究渡槽中的水体对排架一渡槽结构体系的影响作用。研究表明,渡槽中水体的大幅晃动作用对渡槽结构体系起到了调频液体阻尼器类似的减震作用,且水体的晃动作用越强,水体对结构的这种减震作用越强,渡槽中水体大幅晃动产生的减震作用随结构自身特性和外激励不同而不同。文中建议,在渡槽结构的抗震设计中,不应忽略水体大幅晃动对渡槽槽体和下部支撑的影响作用。     

室内动力模型试验中辐射阻尼效应的模拟

在评价大型结构的地震响应时，基础的辐射阻尼效应必须以适当的方法计入。本文研究在室内振动台动力模型试验中应用阻尼边界对辐射阻尼效应的模拟方法。通过利用黏滞液体的剪切黏性形成人工边界切向边界阻尼，实际阻尼系数易于调整控制。对于法向边界阻尼的影响，通过对试验模型的数值模拟对比计算进行了论证。结果表明，在仅施加切向边界阻尼的条件下，就能够消耗大部分由边界外传的能量，是可行的模型制作方案，大大降低了试验模型制作难度。     

土工袋基础减振隔震试验

为减小突发性地震对建筑物的危害,通常在建筑物基础中设减振隔震装置。提出土工袋基础减振隔震新方法,进行土工袋水平剪切循环试验,从水平刚度及等效阻尼比2个方面说明土工袋满足一般基础隔振体系需具有可变水平刚度的要求。在小型电动振动台上进行了土工袋和袋内填充物(天然河砂)的水平减振对比试验,试验结果表明,土工袋的减振效果优于天然河砂的减振效果,且振动加速度越大,减振效果越好。     

U型堰进水口防涡墩试验研究

进水口漩涡是一种常见的水力学问题。以辽宁省清河分水口工程为研究背景,采用物理模型试验的方法,在大比尺为1/10的模型条件下对分流堰部位的进水口漩涡进行了重点试验研究。通过对原设计方案的相对临界淹没水深、速度与环量、进水口边界条件3个漩涡成因进行分析,从边界条件的角度出发提出了修改方案下边墙段的截弯取直、U型堰与防涡墩相结合的消涡方法。试验结果证明,修改方案不仅避免了进水口初始环量的产生,改善了整个分水口的水流流态,同时还优化了进口边界条件,显著地达到了消除进水口漩涡的目的。     

多箱渡槽槽身静风三分力系数风洞试验研究

对6个多箱式渡槽槽身刚性测压模型进行了风洞试验研究,分别模拟了满槽、空槽以及不同风攻角的试验工况。根据试验结果得到了槽身模型的静风三分力（阻力、升力和扭矩）系数,讨论了模型风压分布以及三分力系数的变化规律。试验结果表明：（1）多箱式渡槽槽身绕流更趋近于钝体绕流;（2）槽身风荷载主要表现为风阻力;（3）阻力系数在总体趋势上随着槽截面宽高比的增加而减小。试验结果可为多箱渡槽的抗风研究与设计提供初步的参考。     

渡槽风毁事例分析

本文利用有限元方法对我国某渡槽风毁事故进行空间内力分析。初步分析结果表明：在风荷载作用下，由于联系梁和支座处塑性铰的形成，使原结构变成可动机构而失稳破坏。在此基础上提出，除增加联系梁的截面尺寸外，同时加设剪刀撑的改进建议，使结构在造价增加不大的条件下，即可具有较好的抗风能力。可供类似工程结构设计参考。     

常曲率U型弯道水流紊动特性试验研究

采用三维声学多普勒流速仪,对水流三维流速进行了采集,对弯道水流的脉动进行了统计分析,研究了典型断面的紊动强度、紊动切应力、紊动能的分布。试验结果能够很好的揭示弯道水流的三维特性及分布规律。研究成果为进一步研究水流的紊动结构及泥沙的运动机理提供了参考资料。     

多箱渡槽槽身静风三分力系数风洞试验研究

本文对六个多箱式渡槽槽身刚性测压模型进行了风洞试验研究，分别模拟了满槽、空槽以及不同风攻角的试验工况。根据试验结果得到了槽身模型的静风三分力（阻力、升力和扭矩）系数，讨论了模型风压分布以及三分力系数的变化规律。试验结果表明:1)多箱式渡槽槽身绕流更趋近于钝体绕流;2) 槽身风荷载主要表现为风阻力；3）阻力系数在总体趋势上随着槽截面宽高比的增加而减小。本文试验结果可为多箱渡槽的抗风研究与设计提供初步的参考。