3项关键性技术在U型薄壳渡槽施工中的应用

跨流域调水工程中,巨型渡槽的施工技术是困扰渡槽建设的一个难题.针对实际工程,对预应力U型薄壳渡槽施工过程中的3项关键工艺:移动式造槽机的应用、高性能混凝土的施工技术、预应力钢绞线的张拉的施工经验进行了总结,给出了高性能混凝土的优化配制及浇筑技术和预应力钢绞线的张拉顺序,为预应力U型渡槽的建设提供了安全保障;移动式造槽机应用于U型薄壳渡槽建设的模板工程中,提高了施工速度和工程质量,解决了跨河施工的难题,可为同类工程的建设参考.     

南水北调超大现浇预应力U型渡槽机械化施工技术

本文以南水北调湍河渡槽工程为例,对槽身环向钢筋安装、槽身混凝土浇筑和振捣及造槽机端肋模板脱模技术进行攻关,解决了渡槽槽身机械化施工存在的技术难题,该研究成果应用于工程实践,加快了施工进度,保证了工程质量,效益显著,促进了超大U型渡槽机械化施工技术进步.     

大型预应力混凝土矩形渡槽槽身结构型式研究

结合南水北调中线双洎河渡槽探讨大型预应力混凝土矩形槽槽身结构型式.采用平面结构力学法和三维有限元法相结合的方式对槽身结构方案进行配筋和混凝土应力计算,并对槽身混凝土应力、施工方案和投资进行比较,得出大型预应力混凝土矩形渡槽宜采用边墙和底板均无肋的板式结构,此种结构混凝土应力更均匀、利于抗裂,亦便于机械化施工,为今后大型预应力混凝土矩形渡槽的设计施工提供参考.     

南水北调中线穿黄工程U形薄壳渡槽静动力分析

U形薄壳渡槽方案是南水北调中线穿黄工程渡槽方案之一,在考虑了预应力、温度、地震惯性力和动水压力对结构的影响的基础上,对其进行三维有限元计算分析.结果表明,U形薄壳渡槽具有良好的变形和应力条件,是一种很好的渡槽结构形式.     

大型渡槽机械化施工方案和工艺研究

通过对不同施工方案的对比分析,沙河渡槽工程最终采用了整孔渡槽预制架设施工方案.大型渡槽机械化施工装备包括提槽机、运槽机和架槽机3台设备,工艺主要有渡槽的提运架施工工艺、驮运架槽机返回制槽场施工工艺和架槽机整体转线工艺.经工程实践,施工工艺方案合理,较好地满足了依托工程施工要求,对大型调水工程的渡槽建设具有现实意义.     

强震作用下大型排架式U型渡槽的损伤破坏分析

强震作用下排架式渡槽结构易发生损伤开裂破坏,使结构整体抗震性能发生改变.基于混凝土塑性损伤本构模型,采用等效弹簧模拟桩-土之间的动力相互作用及温降法模拟槽身三向预应力钢筋作用,应用时域分析法对某大型排架式U型渡槽在强震作用下的动力响应规律及损伤破坏发展过程进行分析,得到强震作用下排架式渡槽的破坏模式及抗震薄弱部位,研究排架式渡槽结构的整体抗震特性.研究表明,在强震作用下结构损伤破坏较大区域主要集中于下部排架盖梁、连系梁与排架柱交接的部位,可能出现混凝土开裂现象,是该排架式渡槽结构的抗震薄弱环节,而槽身整体破坏性较小.对于地震烈度较高地区的排架式渡槽结构,应重点关注下部支撑结构的抗震安全性.     

半椭圆形薄壳渡槽横向内力分析

普通Ｕ形薄壳渡槽底部槽身内壁拉应力过大,渡槽的抗裂防渗难于满足。而且一般需要设横向拉杆,给特大型渡槽设计带来不便。为此,提出一种不设横向联系杆的半椭圆形薄壳渡槽结构,其槽身拉应力可人为调节,可供有关工程设计参考。     

大型预应力混凝土梁式渡槽结构分析及设计研究

大型预应力混凝土渡槽结构应该满足抗裂止水的设计要求,即渡槽结构受拉区域混凝土不产生拉应力.从这一基本设计要求出发,渡槽结构必须具有整体性能好、受力条件合理,并能避免混凝土结构中的应力集中问题发生.研究表明,预应力U形薄壳渡槽结构具有造型简单、受力条件好、材料用量省、施工方便、水利条件优越,这种结构充分地显示出结构形式与受力内涵优化统一的优点,可以很好地满足抗裂止水的设计要求     

沙河预应力矩形渡槽施工运行过程受力分析

采用有限元方法对沙河大型预应力矩形渡槽施工、运行过程进行受力分析,给出了施工、运行过程中不同断面几个特殊点的应力变化曲线,讨论了最大拉、压应力出现的部位,并对几个特殊的应力变化曲线进行比较后知,沙河渡槽的强度在施工、运行过程中是绝对安全可靠的.     

预应力U型渡槽结构的优化设计

建立了预应力U型渡槽结构优化设计的数学模型和物理模型,采用混合离散变量优化设计方法,研制了结构优化设计程序,实现了预应力U型渡槽的结构优化设计。以某工程为例,说明了该方法的经济有效性。     

U 形薄壳渡槽结构侧弯扭稳定性分析的研究

预应力Ｕ形薄壳渡槽属于薄壁梁结构。考虑到薄壁梁结构在竖向分布荷载作用下的侧向弯曲并伴随扭转的失稳问题，建立了Ｕ形薄壳渡槽侧弯扭稳定性分析的计算模型，给出了分析方法及计算公式，并由此研制出ＷＤＦ３程序，从而获得了满意的解答     

考虑参数—激励复合随机的渡槽结构非线性地震响应与抗震可靠性分析

地震灾害对渡槽结构的破坏受多种因素的影响和制约,混凝土力学参数的随机性和地震激励的随机性为两种较为重要的影响因素,会对渡槽结构的破坏模式产生显著影响。进行混凝土力学参数和地震激励两种随机性耦合作用下的渡槽结构随机动力响应分析,以某大型渡槽结构为例,提出考虑参数—激励复合随机的渡槽结构抗震可靠性分析方法。基于概率密度演化理论,该方法阐明了渡槽结构在复合随机作用下可靠性分析的基本原理和应用途径。与单一地震随机作用的比较研究发现,复合随机作用下渡槽结构的位移响应明显加剧,且位移响应产生的残余变形和位移的变异性较大;随着阈值的减小,渡槽结构在复合随机作用下的可靠度与单一随机地震作用下的可靠度之间的差距呈不断增大趋势,且渡槽结构在两种工况下的可靠度均不断减小。     

大型预应力混凝土渡槽仿真试验模型制作

介绍了南水北调中线工程河北段洺河预应力渡槽仿真模型试验的模型制作情况.对预应力渡槽结构仿真模型试验中材料性能的模拟、支座性能的模拟、预应力渡槽模型制作的施工组织等关键技术问题进行了阐述.其成功经验对类似结构试验模型制作具有重要的参考价值.     

渡槽结构动力性能的有限元分析

为分析南水北调水利工程某渡槽的结构动力性能,以便对工程设计提供有力支持,采用８结点空间块体单元对渡槽进行有限元离散．借助ＳＡＰ９３有限元分析软件,对该渡槽进行４种工况（槽内无水、槽内有水、渡槽无伸缩缝、渡槽有伸缩缝）下的模态分析及地震荷载作用下的动力响应时程计算．结果表明：在无水情况下,无伸缩缝时的各阶频率均大于有伸缩缝时对应的各阶频率;在渡槽有水情况下也有同样的结果．对于具有相同结构的渡槽,无水时的各阶频率均大于有水时相应的各阶频率     

双向预应力技术在唐徕渠跨北塔湖大型渡槽中的应用

针对宁夏唐徕渠跨北塔湖渡槽工期紧、施工难度大,渡槽流量大、受通航要求限制,以及槽下受地质和水流等边界条件限制的特殊性,首次采用纵向（纵梁）、横向（底肋）后张法双向预应力技术、大跨度预制渡槽侧墙吊运安装二次浇注底板的设计和施工方案,实现了设计与施工技术的成功应用.     

半椭圆薄壳渡槽过水断面简捷设计方法

针对超大型渡槽设计中的特殊问题,提出半椭圆型薄壳渡槽并分析其过水断面计算方法,使用ＭＺＡＴＬＡＢ语言开发出半椭圆型渡槽水力计算图算法关系曲线与Ｕ型渡槽水力计算软件ＡＷＣ,验算渡槽的输水能力或决定渡槽的底坡,确定渡槽的截面尺寸。可供类似渡槽、明渠设计参考。