碳纤维布加固二次受力钢筋混凝土梁抗剪性能的试验研究

该文阐述了对10根考虑二次受力的碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行抗剪性能的试验研究,试验中考察了碳纤维布的数量、间距、层数以及加固时的应力水平对加固效果的影响。试验研究表明,碳纤维布加固钢筋混凝土抗剪梁具有良好的加固效果,碳纤维布不同间距、粘贴层数、粘贴角度及预加载的大小等因素对加固梁加固效果影响较大。     

莫桑比克CORUMANA坝泄洪闸结构稳定性分析研究

为研究莫桑比克Corumana心墙堆石坝水闸锚索施工工艺及设计参数影响下加固结构应力特征,设计开展设计方案的仿真对比计算.锚固洞部位乃是结构拉应力最大区域;拉应力最低值为无缝钢管方案.锚固洞、锚块最大拉应力均与钢梁间距参数为负相关关系,且降幅递减;闸顶最大拉应力在0.5～2 m区间内稳定在1 MPa左右,但在间距2 m...     

冬季运行期矩形渡槽温度应力分布规律研究

为研究冬季降温运行期矩形渡槽的温度应力分布变化规律,根据热传导理论及水工渡槽的温度边界条件,建立了北方地区某简支封闭矩形渡槽的有限元模型,并对冬季运行期温度应力分布规律进行分析研究。结果显示:渡槽在冬季降温运行时,沿板壁厚度方向的温度梯度外大内小,内外温差为二次曲线分布;温度应力总体呈现外拉内压的分布状态,各板壁的内外表面在不同时刻出现最大压应力和拉应力,同时板壁最大压应力较最大拉应力具有一定的滞后性;板壁及棱角部位的横向与竖向最大拉应力值超出混凝土抗拉强度设计值。可见在设计矩形渡槽时,必须重视环境温度作用对结构的影响,通过配置温度钢筋、施加横向预应力、棱角部位设置倒角和增加表面保温等措施来减小温度应力,增强结构的安全性和耐久性。     

封闭式箱形渡槽冬季输水期热力研究

为研究冬季输水期封闭式箱形渡槽的温度与应力变化状况,根据热传导理论及水工渡槽的温 度边界条件以引洮工程柳林沟渡槽为例利用ＡＮＳＹＳ进行冬季输水运行期的热力变化分布仿真分析。 计算表明:封闭式箱形渡槽在冬季输水期间降温快,沿板壁厚度方向温度梯度外大内小,内外温差均为 二次曲线分布。温度应力总体呈现外部受拉、内部受压的分布状态,各壁板的内外表面在不同时刻出现 最大拉应力和压应力,同时板壁最大压应力较最大拉应力具有一定的滞后性。壁板及棱角部位的横向 与竖向最大拉应力值超出混凝土抗拉强度设计值,因此,在进行封闭式箱形渡槽结构的设计中应考虑槽 身的保温或设置适当的温度钢筋来减小或抵抗一定的温度应力,从而避免裂缝的产生,增强结构的安全 性和耐久性。     

预应力排水渡槽横断面受力研究

针对南水北调中线工程某典型预应力排水渡槽结构,采用三维有限元方法,研究了纵梁厚度、竖墙厚度、底板厚度变化对纵梁、横梁、底板和竖墙的受力及变形影响规律。结果表明:横梁下表面所受的横向拉应力随着纵梁厚度的增大而减小;纵、横梁竖向位移随着竖墙厚度的增大而减小;横梁下表面所受横向拉应力随着底板厚度的增大而减小。     

低弹模混凝土防渗墙在某土石坝加固中的应用

通过对不同弹模的混凝土防渗墙的应力计算，并根据防渗墙与周围土层的变形协调性能和边界条件，同时考虑墙体的耐久性等因素，确定最优的墙体强度及相对应的弹性模量。采用低弹模混凝土防渗墙加固某土石坝的设计实例表明，对于用有限元计算防渗墙加固的土石坝，土体和防渗墙可近似地视为线弹性体，防渗墙与坝体问的泥皮引入一维零厚度Goodman接确单元。计算结果与宏观理论分析相符合。为提高混凝土防渗墙的安全性，一方面要尽量降低混凝土的弹性模置或变形模量，另一方面应尽量提高混凝土的强度，即降低弹性模量与抗压强度的比值（模强比）。     

基于ABAQUS计算下水工预制拼装式挡土墙厚度参数设计优化分析研究

为探讨华北保定南部灌区水工拼装式挡土墙最优设计,利用ABAQUS计算平台开展挡土墙前后墙厚度参数优化分析。底板结构是拉应力最大部位;特征部位最大拉应力受前墙厚度参数影响下,以厚度0.8 m时为最低;超过该方案后,厚度增长0.2 m可致填土侧、临水侧及底板最大拉应力分别增长26.6%、21.1%和16.8%。填土侧、背水侧部位最大拉应力受后墙厚度参数抑制影响,且应力量值降幅集中在后墙厚度0.6～1.2 m区间内,该区间内两部位最大降幅分别为36%、35.4%;底板最大拉应力在后墙厚度1.2 m后增长效果显著。前墙厚度愈大,特征部位压应力愈低,且在前墙厚度0.8 m后降幅减少;特征部位最大压应力在后墙厚度1.2 m时为最低。综合应力变化与分布特征考量认为,挡土墙前后墙厚度分别为0.8、1.2 m时设计方案最优。研究结果可为水利工程中挡土墙设计参数优化分析提供一定参考。     

碳纤维筋加固隧道衬砌效果模拟及施工工艺探讨

为了更好地分析碳纤维筋对隧道衬砌的加固效果,以南瓦隧道工程为依托,借助有限元软件ANSYS对衬砌不同病害部位及不同裂缝深度的加固方案进行数值模拟,并给出相应的施工工艺及建议措施;结合现场检测数据,分析了该隧道病害产生的原因,提出碳纤维筋补强加固修复技术。分析发现:隧道仅拱顶存在不同深度裂缝(方案1)或拱顶及边墙均存在不同深度裂缝(方案2)时,使用碳纤维筋加固前,随着裂缝深度的增加,衬砌变形量明显增大,方案1最大位移位于仰拱中心,为5.81 mm,最大应力位于拱脚处,为18.80 MPa;使用碳纤维筋加固后衬砌变形减小较大,拱顶最为明显,方案1最大位移由5.81 mm减小至3.36 mm,减小了42.2%,方案2最大位移由6.17 mm减小至3.64 mm,减小了41.0%。结果表明碳纤维筋加固工艺对南瓦隧道具有良好的加固效果。     

弧形水工闸门加固结构优化设计方案分析研究

为研究某节制闸弧形钢闸门放大增强体的加固最优设计方案,利用COMSOL有限元仿真平台计算了闸体3个部位中拉、压应力最大的部位分别为墩体内侧面、连接梁部位;墩体外侧面、连接梁部位最大拉应力与之差幅分别为21.5％～32.7％、54.4％～82％;各部位最大拉应力在半径1.2 m后降幅较小.连接梁最大压应力在半径1.2 m...     

林溪水库主坝防渗墙应力变形的有限元分析

林溪水库主坝防渗加固设计采用低弹模混凝土防渗墙，因此有必要对防渗墙的工作性状进行研究。用有限元法对防渗墙结构的应力变形进行分析。计算结果表明，防渗墙水平位移远大于竖向位移，墙体以受压为主，且压应力小于混凝土强度；受拉区仅存在于墙体下游面局部位置，不影响防渗墙结构安全，但应适当考虑局部拉应力超标对渗流安全的影响。分析表明，防渗墙设计指标的选取是合适的，可为类似工程的设计提供参考。     

碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝有限元分析

通过非线性静力有限元计算,得出坝体、坝基与心墙的应力与变形情况,竣工期坝体最大水平位移为0. 06 m(向上游变形),竖向沉降最大值为0. 58 m。满续期坝体最大水平位移为0. 33 m(向下游变形),竖向沉降最大值为0. 58 m。竣工期和满蓄期的心墙最大压应力分别为12. 5和13. 2 MPa。坝体位移分布符合土石坝体的变形规律,可采取一定的工程措施提高坝基密实指标,减小坝基的沉降。心墙没有出现拉应力,竖向应力大于水压力,不会发生水力劈裂或拉裂现象。     

基于引水隧洞安全和经济施工的支护参数优化分析

以引大济湟项目为工程背景,结合引水隧洞施工工艺及现场条件,采用正交试验设计,建立以初衬厚度(因素A)、钢拱架间距(因素B)和开挖进尺(因素C)为影响因素的9个不同工况,运用MIDAS GTS进行数值模拟,采用极差法分析,得出各指标影响因素的主次排序,并将隧洞的安全性与经济性相结合,分析两者的线性关系,再引入灰色关联度理论,选择拱顶下沉、底板隆起等作为评价指标,对9个工况进行分析,评价出隧洞最优施工支护方案。结果表明：隧洞洞室初衬拱顶应力的影响因素主次顺序为钢拱架间距、初衬厚度、开挖进尺,即B、A、C;拱顶下沉、开挖成本占比及钢拱架成本占比的影响因素主次顺序为C、B、A;底板隆起、水平收敛以及初衬底板应力、边墙应力和拱脚应力的影响因素主次顺序为C、A、B。开挖成本占比和总成本与洞室位移、初衬应力（除开挖成本占比相对于拱顶应力之外）及综合得分均呈负相关;钢拱架成本占比与洞室位移、初衬应力(除拱顶应力之外)及综合得分均呈正相关。计算各工况灰色关联度得出综合安全性和经济性的最优方案为工况7,其关联度为0.763,具体参数为初衬厚度16 cm,钢拱架间距1.0 m,开挖进尺1.5 m。     

排子河渡槽病险成因分析

针对湖北省大中型灌区混凝土渡槽普遍存在老损率高、破坏严重、制约灌溉效益发挥的现象,以引丹灌区排子河渡槽为研究对象,探讨渡槽出现病险的原因。通过大型有限元分析软件ANSYS分析渡槽各种工况的运行情况。结果表明,若把水工结构中的肋形梁板结构计算模型应用到薄壁梁结构设计中,可能导致计算结果不可靠;将三维实体单元应用于渡槽的有限元分析中,可以最大限度地模拟原结构的实际受力情况。同时,介绍了碳纤维布在渡槽加固中的应用,实践证明用碳纤维布加固渡槽经济效益显著。     

大跨度U型渡槽施工顺序研究

大型渡槽受力和结构较复杂,在施工和运行期的应力状态对渡槽的强度安全有直接的影响。为确保大型渡槽结构在施工期和运行期的安全,通过建立某大型渡槽有限元分析的模型,将渡槽在施工中的纵向、环向筋张拉、拆模、变温等过程分成若干荷载步,以混凝土的拉应力为控制标准,用有限元模拟分析多种施工过程,得到满足应力控制标准的可行较优施工方案。     

预应力钢筒混凝土管内壁复式碳纤维加固试验与计算分析

碳纤维加固预应力钢筒混凝土管（PCCP）具有非开挖、工期短、对周边环境影响小的特点。但是,由于碳纤维与混凝土的极限拉应变相差近百倍,传统碳纤维加固PCCP技术无法有效发挥碳纤维的应力水平。本文提出复式碳纤维加固PCCP技术,即在碳纤维与PCCP之间增设自主研发的高压缩弹性垫层,利用垫层的压缩性为碳纤维变形提供空间,显著提升碳纤维的环向应变水平。为了验证复式碳纤维的加固效果,采用直径为0.75 m的钢筒进行模型试验,试验结果表明,当内水压力为1.0 MPa时,复式碳纤维加固技术较传统碳纤维加固技术中碳纤维环向微应变提升20倍以上,被加固结构的微应变降低40%以上。基于拉梅公式的力学模型计算结果与试验结果基本一致,随着垫层厚度或碳纤维层数的增加,钢筒的环向微应变降低,但降低的速度逐渐减小。该技术利用了碳纤维高强和高模量的特性,实现了碳纤维与PCCP共同承受内水压力的效果。     

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...     

U型渡槽无对拉筋模板施工技术

扎龙湿地调水工程U型渡槽长29.7m,内径尺寸为槽身宽×高=7m×2.55m。槽身壁厚:上口20cm,底口35cm;进出口槽体宽×高=7m×2.9m;槽壁厚:上口30cm,底口80cm。槽身设计过水流量为12m3/s。整个U型渡槽外形尺寸较大,槽壁结构薄,防渗、外观等要求较高。渡槽模以组合钢模板为主,模板厚5.5cm,面板厚5mm,分为外模和内模两部分,模板间用U型勾连接。(1)内外模设计。内模采用常规组合模板组成,模板背侧水平和竖向均以5cm×10cm木方用8#铁线捆绑,水平竖向木方间距均为90cm,即水平木方为4排。(2)内模支撑设计。内模支撑设计为满堂红松木架对支撑。松木架…     

建新水库加固塑性混凝土防渗墙应力变形分析

以福建省福清市建新水库大坝加固工程为例,采用邓肯E-B模型及Goodman接触模型对加固后的低弹模塑性混凝土防渗墙进行非线性有限元分析。考虑了墙体弹性模量、接触、沉渣单元、墙体厚度等对墙体应力变形的影响,确定了10余个计算方案,通过有限元应力变形分析,为最终设计方案的确定提供了有力依据,也可为类似的工程提供参考。     

预应力碳纤维布加固RC梁的截面应力分析

在碳纤维布对混凝土梁加固工程中,采用预应力技术可以充分发挥碳纤维布高强度的性能。针对碳纤维布在加固钢筋混凝土梁时性能不能充分发挥和在使用中加固效果不明显,对构件开裂荷载提高程度不大,难以抑制裂缝发展的问题,在试验研究的基础上,对预应力碳纤维布加固RC(钢筋混凝土)梁进行了截面应力分析,为其正截面抗弯承载力计算方法的建立提供了参考依据。     

高海拔地区日照对箱式渡槽热力效应分布研究

为研究高海拔地区日照对箱式渡槽的热力效应分布特征,为箱式渡槽结构的设计和施工提供指导,根据热传导理论及水工渡槽的温度边界条件对某高海拔地区箱式渡槽利用ANSYS进行了日照辐射的热力分布仿真分析,得出其各壁板总体温度呈外高内低的二次曲线分布状态,壁板温度应力表现为外表面受压内表面受拉的分布状态,横向与竖向最大温度拉应力分别出现于顶板内侧与腹板内侧,最大温度压应力出现于顶板与腹板外侧,各壁板内外表面的温度应力呈先增后减趋势。因此,在进行箱式渡槽结构的设计和施工中通过配置温度钢筋、施加横向预应力或增加表面隔热措施来改善渡槽在日照作用下的热力分布状态,保证结构安全运行。