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。     

引江济淮工程舒庐干渠渡槽充水试验槽体结构分析

引江济淮工程舒庐干渠渡槽施工技术复杂,施工难度大,为保证工程安全性,在工程通水之前,对渡槽进行充水试验。通过试验,监测不同水位下槽体应力应变及结构变形,并与数模计算成果进行对比。分析表明,各项目实测值与数模计算值吻合较好,表现出一致的规律性。同时通过槽体充水试验,对渡槽的工程安全性及实体质量进行评价。     

南水北调中线工程渡槽结构风险分析

针对目前进行渡槽结构风险分析尚不多见的情况，以南水北调中线工程澧河段梁式渡槽为例，分析阐述了渡槽结构的破坏失效风险；并按渡槽下部摩擦桩与土体之间，上部槽身各部位，如侧板、底板、底梁等，逐一进行了其可能的破坏模式的分析，建立了相应的功能函数，在考虑相同部位各破坏模式之间具有相关性的条件下，计算出各部位的可靠指标。最后，把上部槽身作为整体，运用三维随机有限元进行三种工况下槽身的可靠性分析，得出了若干有益的结论。     

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。     

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。     

大型渡槽结构振动特性分析研究

南水北调中线工程有大型渡槽几十座,其中大部分处于地震烈度较高地区,必须了解其振动特性,以分析渡槽的抗震性能。考虑了大型渡槽流固耦合作用、盆式支座影响以及拉杆作用等因素,利用大型有限元软件ANSYS,根据渡槽结构特点,采用板壳、实体、梁杆、弹簧、质子等单元建立南水北调中线工程某大型渡槽有限元整体模型,分析该渡槽运行期间的4种工况模态变化规律,所得结果为该大型渡槽的抗震设计提供依据。     

风成沙纹的波高控制机理

采用数值模拟的方法研究了风成沙纹的波高控制机理，并与风洞实验测量结果进行了对比。在数值模拟的蠕移模型中考虑了空气动力控制因子对沙粒蠕移距离的影响。结果表明，随着空气动力控制因子数值的增大，沙纹波高和波长都先增大后减小；在特定的空气动力控制因子数值条件下，数值模拟结果可与风洞实验结果相比较，其吻合程度较好。     

大型渡槽结构抗震分析研究

综合分析了渡槽震动特性的各种影响因素,探讨了采用大型有限元分析软件ANSYS中的不同单元对大型渡槽进行有限元离散的方法,并对南水北调某大型渡槽在天津宁河地震波激励下的时程反应进行了分析。结果表明:随着槽内水体质量的增大,渡槽结构整体质量增大,渡槽的各阶自振频率减小,符合物理概念;在该地震波激励下结构是安全的。     

渡槽结构的抗震安全性分析

讨论了渡槽结构抗震安全性评价所依据的标准和计算公式,由数值分析结果,对东深供水改造工程中三类不同型式渡槽的抗震安全性进行了评价。     

风载下渡槽结构体系位移控制的可靠度研究

 以渡槽槽架结构的顶点位移和层间位移作为控制标准,提出了渡槽结构在风荷载作用下位移控制的可靠度分析模型;基于现行相关规范的规定,提出了渡槽槽架结构的顶点位移和层间位移限值;根据各种设计参数的随机特征,采用Monte-Carlo模拟与有限元结合的方法对渡槽结构体系位移控制的可靠度进行了研究,建议以1/550作为渡槽槽架结构的顶点位移和层间位移的控制指标值。     

新型高效风力提水装置风洞实验

为了解决传统风力提水机存在的多叶片大实度、风能利用系数低下、生产成本高等问题,对所设计的具有低实度、高气动性能的新型高效风力提水装置进行实验研究。推导了适用于风力机的相似理论,建立新型风力提水装置的物理模型,在河海大学风洞实验室中进行吹风实验,测量了额定工况下风轮的风能利用系数以及不同工况下装置的流量,并绘制流量特性曲线。实验结果表明,装置在2.8m/s微风下能够起动,在额定工况下风能利用系数可达0.43以上,达到设计要求,在设计扬程下风力机与水泵匹配性能最好,效率达到最大。     

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.     

大型"U"型薄壳预应力渡槽仿真结构试验

东深供水改造工程是向香港、深圳以及工程沿线城镇提供饮用源水及农田灌溉用水的跨流域大型调水工程.渡槽长度为5 811m,渡槽设计过流量为90m3/s,纵坡1:1 000,槽壳内径7 m,设计水深4.7 m,满槽水深5.35 m,为一级建筑物.大型"U"型薄壳渡槽采用预应力在国内尚属首例,为确保工程成功应用,2001年进行了1:1仿真结构和生产性试验.测试内容包括预应力锚索锚固力、摩阻系数、混凝土和钢筋应力以及结构变形.经对试验结果整理分析,①用于试验的钢绞线力学指标达到规范要求;②锚索与孔道之间的摩阻系数小于0.1,较规范推荐值为小;③锚索锚固力已趋稳定,纵向锚索的锚固回缩应力损失、钢绞线松弛应力损失与混凝土徐变应力损失的总和未超出规范公式的计量范围;④各阶段混凝土应力分布规律与三维有限元计算结果基本一致,预应力达到设计预期效果,渡槽结构是安全的;⑤渡槽挠度较小,槽身刚度较大.     

大尺寸水工隧洞衬砌物理模型试验系统研制与应用

根据水工隧洞衬砌受力特点,研制出一种新型的大尺寸水工隧洞衬砌模型试验系统。该系统主要由压力筒体、加载系统、测量系统、封水结构组成,其中压力筒体由厚22 mm的Q245R钢板制作,尺寸为?3000 mm×L4000 mm,外水压力试验时采用橡胶囊柔性加载方式或衬砌与压力筒体间高压水体直接加载方式,内水压力试验时在隧洞内腔直接采用高压水体加载,动力源由自主设计的伺服控制高压水泵与稳压筒体组成,测量系统由常规检测仪器组合实现,封水结构则由端头涂刷防水胶与双圈橡胶条实施。该模型试验系统在高外水压力、高内水压力作用下的水工隧洞衬砌试验结果表明,所研制的试验系统能满足水工隧洞多种不同边界模型试验要求。     

景婺黄高速隧道渐进性破坏模型试验研究

以景婺黄（常）高速公路王富坦隧道软弱破碎围岩隧道为研究对象,通过模型试验的方法研究了在开挖过程中隧道渐进性破坏的力学问题,对隧道围岩破坏过程及特点、围岩应力和变形的变化规律进行了分析,并在此基础上对隧道塌方破坏机理进行深入研究,得出的相关结论对隧道塌方事故的预防及治理具有重要的理论价值及实际工程意义。     

环境风作用下边界层内速度分布风洞试验研究

尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,虽可模拟不同地貌的平均剖面流速,但存在试验准备周期长、具体操作复杂等问题.为快速准确开展大气边界层平均剖面流速试验,本文在风洞底部铺设了粗糙度约为50μm木板用以模拟环境地面,采用皮托管测量空气全压和静压的方法,获得了空气流速在木板上方的分布,给出了木板上方边界层的轮...     

某水电站导流兼泄洪洞水工模型试验

通过对新疆某水电站导流兼泄洪洞水工模型试验,在原设计方案采用传统底流消能不满足消能效果的前提下,采用设置消力墩和掺气槽方式进行优化。试验证明：优化方案能有效地改善消力池内的水力特性,起到稳定水流流态,提高消能效率,消能率可达到59.32%-67.91%。