南水北调中线沙河渡槽预应力钢束调整综述

南水北调中线沙河渡槽采用梁式渡槽结构形式,上部槽身为预制U形双向预应力C50混凝土简支结构。工程开工后,预应力施工中锚索监测数据表明预应力损失值高于设计值,根据现场实测预应力损失及孔道摩阻对渡槽进行了结构复核,结果表明在槽身内壁局部出现拉应力,为确保渡槽安全运行,经过科研和设计单位的深入研究,对原预应力设计方案进行了优化调整,消除了槽身内壁拉应力。     

预应力混凝土渡槽结构三维有限元分析

结合南水北调中线工程的重要建筑物——漕河渡槽,运用三维有限元法对预应力混凝土渡槽结构的受力性能进行分析。依此证明所采用的渡槽结构型式及尺寸、预应力筋的布置方案是合理的,渡槽结构应力、变形满足规范要求。     

大型预应力混凝土箱形渡槽结构三维有限元分析

结合南水北调中线工程中大型预应力混凝土箱形渡槽的结构设计,采用三维有限元技术对其受力性能进行了分析探讨。依此,证明所采用的渡槽结构型式及尺寸,预应力筋的布置方案是合理的。渡槽结构应力、变形满足规范要求。     

鄂北地区水资源配置工程大跨度预应力渡槽三维有限元分析

鄂北地区水资源配置工程孟楼渡槽长4.99 km,设计流量38 m3/s,由于基岩埋藏较深,采用摩擦桩基础,承台上为空心混凝土重力墩,槽身采用大跨度预应力渡槽。通过对渡槽跨度的比较分析,认为采用30 m跨预应力混凝土渡槽较为合理。为此,重点对30 m跨矩形预应力渡槽槽身在各种荷载组合工况下的应力变形和环境温度影响进行了分析,验证了结构尺寸的合理性,优化了预应力钢筋的布置。     

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.     

施加预应力锚索的渡槽结构应力变形特性研究

以尼勒克沟渡槽为例,建立预应力渡槽的三维有限元模型,计算5种过水工况对应的应力和位移,与未考虑预应力的渡槽模型进行对比,结果表明:素混凝土渡槽在纯自重情况下受力较均匀,但不能承受较大的拉力;施加预应力锚索对渡槽在自重、水荷载、风荷载下的拉、压应力及应变的分布有所改善,提高了结构的可靠性和稳定性。     

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.     

水工高性能混凝土在灌区渡槽和圆涵中的应用

在东北地区，灌区中渡槽和圆涵是最常见的建筑物，但多采用比较原始的施工工艺和建筑材料，工程量大，成本较高。为此，介绍一下采用高性能混凝土和高预应力技术，能改善结构应力状态，提高结构抗裂防渗性能的薄壁渡槽和圆涵。     

沙河预应力矩形渡槽运营期有限元仿真分析

采用通用的有限元计算软件,对沙河预应力矩形渡槽进行了三维有限元分析。考虑了渡槽在运营过程中的8种组合工况,得出了渡槽结构中应力和位移的分布规律。为预应力矩形渡槽运营期的设计提供了一定的理沧依据。     

胶东调水界河渡槽工程项目安全管理模式

界河渡槽工程属于胶东地区引黄调水工程的一部分,也是南水北调东线工程山东“T”型调水大动脉的重要组成部分。界河渡槽设计共采用三种结构形式,一是上承式预应力混凝土拉杆拱式矩形渡槽结构。跨度50.6m,共21跨。二是简支梁式预应力混凝土矩形渡槽结构,跨度20m,共36跨。三是简支梁式普通钢筋混凝土矩形渡槽结构,跨度10m,共18跨。     

基于ANSYS钢筋混凝土结构耦合分析

钢筋混凝土有限元模型可用于分析工程结构问题。以渡槽钢筋混凝土模型为例,采用ANSYS中耦合和约束方程法,其中耦合法用于考虑温度场和应力场耦合共同作用产生的应力应变,约束方程法用于将钢筋节点和混凝土节点用约束方程联系起来。对纯混凝土结构以及钢筋混凝土结构的计算结果对比表明:钢筋混凝土有限元模型可以模拟实际钢筋混凝土模型,能为工程安全监测提供可靠的理论依据。     

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。     

大型渡槽三向预应力槽身结构设计

南水北调中线工程属特大型跨流域调水工程,由于工程的重要性及工程规模的庞大,采用常规钢筋混凝土结构不但不易解决槽身结构防渗抗裂的问题,还将造成槽身结构的槽壁与底板等很厚,大大增加自重,引起上部结构以及下部结构工程量的大大增加。因此槽身结构采用三向预应力混凝土结构体系,利用预应力施工技术,充分发挥材料的性能,在满足材料强度及结构使用条件的前提下,使工程经济合理。     

纤维混凝土在水工建筑工程中的应用(上)

概述改性混凝土垢发展情况，介绍纤维混凝土在国内外水工建筑物上的应用实例，提出钢纤维增强钢筋混凝土水工建筑结构强度计算方法。包括受弯构件正截面强度，斜截面抗剪强度的计算；重点介绍了网状钢纤维增强混凝土（FOC）在水工建筑物上的应用，包括在渡槽，闸门，小型拦河坝，轻型岸型等工程上的应用实例，T新梁正斜截面的强度计算，板材承载力计算的方法。     

钢筋混凝土多T梁结构的分层壳元计算法

分析了钢筋混凝土多T梁不同支承型式对分层壳元法计算结果的具体影响。建立实体退化壳元后，用分层壳元模拟了钢筋混凝土多T梁结构。基于双折线模型和Owen理论考虑了钢筋混凝土非线性效应，有效地模拟了多T梁的开裂、屈服和失效全过程，并深入研究了在简支体系、铰支体系和铰支-弹性支承体系下多T梁的结构响应。通过与钢筋混凝土多T梁的已有试验成果比较，可知理论计算结果与试验数据吻合良好。研究表明，分层壳元法是钢筋混凝土多T梁结构的有效计算方法，铰支-弹性支承型式为合理的支承型式，且该法可用于渡槽等其它薄壁钢筋混凝土结构的计算分析。     

洺河渡槽大跨度三向预应力结构设计

南水北调中线工程洺河渡槽设计采用输水结构与纵向承重结构相结合的三槽互联三向预应力新型结构,渡槽跨度40 m。该渡槽规模巨大,大部分设计内容超越现有规范。在设计中:采用减震支座、防落梁、防碰撞等装置消减地震的影响;采用保温隔热材料对渡槽进行保温隔热设计;宽缝止水应用了新型可更换止水装置。通过模型试验验证,采用上述新型结构设计的渡槽是安全可靠的。     

在役钢筋混凝土渡槽安全评价与病害处理

针对大型灌区中输水渡槽普遍出现的病害现象,结合某大型钢筋混凝土渡槽工程,进行现场质量检测分析,运用有限元软件模拟了渡槽在各工况下静、动力状态,对钢筋混凝土渡槽局部与整体的安全稳定性进行多角度科学的评价与病害分析,并提出了针对性的加固方案,在工程中成功应用与推广。现场质量检测分析和三维数值模拟相结合的方法能够更加科学地评价渡槽结构整体的安全稳定性,同时也为老旧渡槽的安全评价与病害处理提供一种新思路。     

大型输水混凝土箱形渡槽设计与施工

现以深圳市供水网络干线工程跨越深圳水库的箱形渡槽为工程实例，介绍了大型输水渡槽在设计、施工过程中，采用预应力技术，成功地解决了大型钢筋混凝土箱形渡槽纵向应力大、易裂缝渗漏的难题，是我国水利工程渡槽建筑史上的一项新尝试，对长距离调水工程的设计、施工具有重要的技术借鉴意义。     

辋川河引水输水渡槽结构性能评估研究

为全面了解辋川河引水输水渡槽的质量现状,保证渡槽的安全使用,对渡槽进行了质量检测与结构性能分析。通过对渡槽的检测,得到渡槽的外观缺陷、混凝土强度、混凝土碳化深度和钢筋锈蚀等参数,随后利用这些参数建立ANSYS有限元计算模型,分析渡槽各控制截面内力值。通过将分析结果与渡槽结构极限承载力相比较,可知槽身各截面的承载能力不足,后期使用需进行加固处理。     

大流量薄壁渡槽槽身张拉工艺仿真研究

沙河渡槽工程是南水北调中线的主要控制性工程,渡槽槽身为预应力钢筋混凝土梁式结构,单跨30 m,槽身U型,直径8 m,槽身壁厚35 cm,共228榀槽。槽身纵向预应力钢绞线27束,采用两端同时施加预应力方式,环向预应力初步设计119束,张拉施工量大,按老的张拉方法,待张拉全部完成后再将槽身起吊、移动,占用预制台座的时间长,必将严重制约槽身预制的施工进度,进而会影响整个渡槽工程的完工时间。研究项目通过建立张拉仿真模型,对渡槽预应力钢绞线的张拉施工顺序产生的应力场进行仿真研究分析,优化了环向预应力筋布置,优选出合适的张拉次序,采用分级、分步张拉方式,减少张拉工艺占用台座的时间,将大量张拉工作量放在存槽台座上完成,提高了预制效率及预制进度。