南水北调中线新型多厢梁式渡槽结构设计研究

针对南水北调中线渡槽流量大，荷载大的特点，提出了预应力多厢梁式渡槽新型结构及其设计方法，该种型式渡槽刚度大，承载能力大，跨越能力大，是一种经济适用的新型结构。     

矩形梁式渡槽设计

矩形梁式镀槽的形式有简支梁、等跨双悬臂及等弯矩形悬臂3种。文章论述了3种纵向支承形式的内力分布图形并介绍了纵向内力的结构设计方法。     

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。     

梁式渡槽结构的抗裂可靠度分析

基于结构可靠度设计理论和方法,对梁式渡槽纵向抗裂能力及抗裂可靠度进行计算分析,得出了梁式渡槽抗裂可靠度的一般性算法,并结合实际工程加以验证。最后就混凝土强度的变异性及荷载的变异性对抗裂可靠度的影响进行了分析。     

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。     

基于改进云模型的湿陷性地基渡槽稳定状态评估

【目的】由于跨湿陷性黄土区的输水渡槽因服役期内的地基变形和建筑物老化,造成渡槽的服役安全性和结构稳定性难以定量评估,为对湿陷性地基渡槽的稳定状态进行评估,以宁夏固海扩灌灌区的清水河渡槽为研究对象,构建了基于湿陷性黄土地基稳定状态与渡槽建筑物稳定状态的多级评估体系耦合的湿陷性黄土地基渡槽稳定状态综合评估体系,【方法】使用云模型对湿陷性黄土地基渡槽稳定状态进行综合评估,使用AHP-熵权法对云模型进行改进,研究中使用拉格朗日乘子法将AHP法与熵权法进行耦合后计算指标权重,以提高模型权重的合理性使其更加客观精确。【结果】研究结果显示：现役清水河渡槽的湿陷性黄土地基稳定状态、渡槽建筑物稳定状态及湿陷性黄土地基渡槽整体稳定状态的云数字特征参数分别为W₁=(4.608,0.766,0.228)、W₂=(6.094,0.674,0.214)和W=(5.307,0.720,0.221)。【结论】结果表明：现役清水河渡槽的湿陷性黄土地基稳定状态、渡槽建筑物稳定状态及湿陷性黄土地基渡槽整体稳定状态分别处于V₃(中等)稳定状态、V_4<...     

渡槽抗震分析

南水北调中线工程的输水渡槽具有输水流量大和结构规模大的特点，其结构上部荷载远大于一般桥梁工作荷载，地震动响应问题尤为突出。介绍了渡槽抗震计算的结构模型和分析方法。根据南水北调中线总干渠上某大型输水渡槽的抗震计算实例，分析了大型输水渡槽在遇地震时不同分析方法的差异和渡槽的地震动响应特点。     

刁河板梁式渡槽仿真模型试验研究

南水北调中线刁河渡槽工程规模大,结构受力复杂,为确保工程安全及优化结构设计,特进行1∶6的钢筋混凝土仿真模型试验,重点研究其结构的受力状态,并分析、论证设计方案的可行性.同时介绍了该渡槽仿真结构模型试验技术,包括模型材料的选择、加载方法和测量方法等,着重分析了水压条件下的试验成果,并根据分析结果对结构设计提出了改进意见.     

特大型梁式渡槽支座动力计算及结构特性分析

由于地震是危害特大型梁式渡槽结构安全的原因之一,渡槽支座是槽身的主要承力部位,因此需要计算分析支座的结构动力特性。笔者采用地震动力计算分析理论,结合实际工程建立三维有限元模型,基于三维有限元软件计算分析支座的动力响应特性及其关键节点位移和应力的时程变化规律。工程实例计算分析结果表明：渡槽支座的最大位移为顺槽向位移,出现在边墩上部的支座上;最大压应力与最大拉应力均为整个渡槽结构的应力最大值,其最大拉应力超过了支座混凝土的抗拉强度,会出现拉裂破坏。该文为同类渡槽的支座动力特性研究提供了计算案例。     

大型墙梁式渡槽二次预应力施工过程分析研究

结合南水北调中线京石段左岸排水工程麻黄沟预应力渡槽结构设计,应用叠合结构设计与施工原理,提出了预制和现浇结构有机结合的墙梁式渡槽二次预应力施工方案.对渡槽施工全过程进行了三维有限元数值模拟,明确了墙梁式渡槽在二次预应力施工过程中混凝土的应力分布规律及变形特性,建立了合理有效的施工顺序.结果表明,采用二次预应力施工方案,不仅解决了高空架设模板和混凝土浇筑等施工难题,而且能够减小槽体反拱值.     

大型预应力梁式渡槽应力变形监测与仿真分析

沙河渡槽是南水北调中线建设的关键性工程,采用预制吊装的U形梁式渡槽结构形式,体型巨大、受力情况复杂,其施工和运行的安全性对南水北调中线建设具有重要影响。通过渡槽监测方案设计,监测渡槽跨中截面底部纵向钢筋应力及渡槽应变值,考虑渡槽在1 a监测期内温度变化的影响。采用有限元法建立渡槽在施工期和运营期的有限元计算模型,将有限元计算结果与施工期渡槽纵向钢筋应力和渡槽应变的监测结果进行对比分析,验证有限元模型的正确性。利用有限元计算模型分析了渡槽在运营期应力和位移分布规律,给出了渡槽应力和位移的变化云图,研究了渡槽关键截面内表面的应力变化曲线。结果表明,运营期渡槽在纵向和环向预应力作用下内表面基本为压应力,满足抗裂设计要求;渡槽竖向变形很小,满足刚度设计要求;有限元仿真分析结果验证了渡槽结构设计和施工方案的合理性。     

基于熵权法与云模型的市政排水管网风险评估研究

将传统的熵权法和云模型相结合,从结构性方面、功能性方面、环境条件等方面研究了市政排水管网风险评估各因素之间的关系,建立了城市排水管网系统风险评估模型,并通过对某地区实际案例分析,得出该路段排水管网的综合风险、结构性方面、功能性方面的等级为中风险,而环境条件等级为高风险,需采取必要措施来降低风险。也证明了云模型运用于市政排水管网风险评价中的准确性、合理性,并具备了相当的实践运用价值。     

南水北调中线沙河渡槽梁式渡槽工程架设全部完成

2013年8月21日,中线沙河渡槽工程大郎河梁式渡槽第40榀槽片架设完成,至此,沙河渡槽梁式渡槽工程共计228榀槽片架设全部完成,这是中线工程取得的又一重大进展。大郎河梁式渡槽工程是沙河渡槽工程的组成部分之一,渡槽段全长500m,40榀槽片。结构型式与沙河梁式渡槽相同,槽身采用钢筋混凝土U形槽结构。首榀渡槽于今年3月14日成功预制,4月9日     

预制吊装梁式渡槽槽身的"爬行"分析

预制吊装的梁式渡槽槽身在特定条件下会发生“爬行”，即槽身的同向移动。槽身“爬行”对渡槽的安全运行十分有害，个别工程曾发生过因“爬行”使槽身坠落地面的事故。在详尽分析了槽身“爬行”的原因后，提出了防止措施。     

基于博弈论组合赋权法的泥石流灾害易发性评价云模型

泥石流是我国西部山区常见的地质灾害之一,其强大的致灾能力不仅使人民生命财产蒙受巨大损失,还会对山区生态地质环境造成毁灭性破坏,故准确评价泥石流灾害易发性对防灾减灾工作至关重要。将泥石流灾害易发性分为4级,分别为不易发(Ⅰ)、低易发(Ⅱ)、中易发(Ⅲ)和高易发(Ⅳ)。选取沟谷岸坡坡度(X₁)、沟床纵坡比降(X₂)、植被覆盖率(X₃)、单位面积固体物源储量(X₄)、汇水面积(X₅)、雨季降雨量(X₆)为泥石流灾害易发性定量评价指标,并确定各评价指标分级标准及正态云模型数字特征量,进而构建泥石流灾害易发性评价指标体系与评价指标正态云模型。采用层次分析法与熵权法计算评价指标主、客观权重,基于博弈论思想对主、客观权重进行组合赋权,最终建立基于博弈论组合赋权法的泥石流灾害易发性评价云模型。选取西秦岭地区5条泥石流沟实例验证评价模型有效性,结果表明博弈论组合赋权-正态云模型评价结果与实际情况基本一致。进一步应用该模型对西安大长胜坊与小长胜坊村内的一条黄土沟道进行泥石流灾害易发性评价,结果表明该黄土沟道泥石流灾害易发性等级为Ⅲ级(中易发)。     

高震区梁式渡槽摩擦摆支座参数敏感性分析

以滇中引水工程积福村输水梁式渡槽工程为背景,选取最高墩和最矮墩为研究对象,采用非线性时程分析法,计算分析了纵向、横向设计地震作用下,摩擦摆支座滑动面曲面半径R和摩擦系数μ对支座水平位移、墩底弯矩的影响。结果表明:(1)在水平地震作用下,在曲面半径R一定时,支座水平位移随着滑动摩擦系数μ的增大而减小;当μ值在0.02～0.04之间变化时影响最明显,μ值接近0.1时,支座位移趋于一致。(2)在纵向地震作用下,墩底弯矩随μ增大而增大。(3)在横向地震作用下,当R取2 m时,墩底横向弯矩随μ值增大而增大;当R值在3～10 m之间变化时,墩底横向弯矩则随μ值的增大而出现先减小后增大的趋势,存在明显的拐点。相关参数研究成果对摩擦摆支座设计制造具有重要参考价值。     

输水渡槽的优化设计研究

以渡槽施工投资最小为目标函数建立数学模型,对渡槽槽身断面进行了优化比选,以边坡系数为设计变量,将常用渡槽槽身断面形状设计计算的显式方程用于渡槽断面的优化设计,采用差分进化法对实用经济断面进行了分析。结果表明:底部为半圆形的U形渡槽在满足过流量以及安全性等基本要求下,可有效地减小截面尺寸,节省工程投资。