球型支座应用于大型渡槽的隔震研究

结合实际大型渡槽工程,设计球型隔震支座NKQZ15000GD,该支座具有较高的竖向承载能力、较低的水平剪切刚度,并具有一定阻尼和复位能力;对该支座进行材料性能测试,拟合支座的力学性能参数;分别采用反应谱法和动力时程法,计算隔震渡槽在设计地震与超设计地震作用下的动力反应;分析球型隔震支座应用于大型渡槽的减震效果,根据定量分析的结果得到一些规律性的结论。     

大型渡槽设置隔震支座效果分析

由于缺少动力特性资料及实际运用经验,我国渡槽抗震设计无可遵循 , 因此,研究大型渡槽的减隔震问题,具有十分重要的现实意义。针对南水北调工程中某渡槽结构,利用双线性模型对铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力曲线进行模拟,以有限域内附加质量法考虑水体对渡槽槽身的动力作用,进行了不同支座结构地震反应的比较分析。结果表明隔震支座可以有效降低结构的地震响应,提高结构的抗震能力,成果可为渡槽的隔震设计提供参考。     

大型渡槽隔震体系结构动力特性的试验研究

为解决南水北调大型渡槽工程中的抗震问题,进行了模拟地震振动台试验研究,分析了减震支座水平刚度、槽内水体及场地对渡槽结构动力特性的影响。研究结果表明,减震支座的水平刚度越小、槽内水体质量越大,渡槽结构自振周期越长,从而达到减震效果,提高渡槽的抗震能力。此外,场地对减震效果影响显著。     

大型渡槽隔震研究

尽管隔震技术已经在实际工程中得到广泛应用,但至今为止,尚无大型渡槽应用隔震技术的实例.本文针对大型渡槽的隔震问题进行研究,探讨大型渡槽的隔震机理、隔震装置和隔震目标,提出隔震渡槽的地震反应分析方法,并结合某实际渡槽工程对各种支承方案下渡槽的地震反应及使用隔震技术后渡槽的减震效果进行具体分析.研究结果表明,应用隔震技术可以显著降低渡槽结构的地震应力反应,提高整体渡槽的抗震性能.     

设置叠层橡胶支座梁式渡槽的地震响应分析

本文以在槽墩与上部结构之间设置了叠层橡支座的梁式渡槽为对象，采用非线性时程分析法，研究了３种支承方案的水平地震作用．结果表明，设置橡胶支座对渡槽结构的地震响应有明显的控制作用，对渡槽设计有一定的参考价值．     

渡槽结构非线性隔震研究

采用流固耦合渡槽薄壁结构梁段单元有限元模型,分别利用双线性模型和Wen模型来模拟铅芯橡胶支座的非线性滞回恢复力特性,对某大型渡槽结构进行了空间隔震响应研究。计算结果表明,无论是渡槽设计水位还是渡槽空槽情况,采用铅芯橡胶非线性隔震支座对渡槽输水建筑物均起到较好的减、隔震效果。建议在大型渡槽抗震设计时,可采用铅芯橡胶支座取代普通橡胶支座,以提高渡槽的整体抗震性能。     

高阻尼橡胶隔震渡槽的设计和动力性能研究

以南水北调工程为背景,运用高阻尼橡胶隔震技术,并借鉴建筑与桥梁相关规范及设计经验对某渡槽进行隔震设计.采用Housner模型建立渡槽流固耦合有限元动力模型,分析隔震渡槽的的动力特性和地震响应.结果表明:隔震后结构前三阶振型均为隔震振型;采用高阻尼橡胶支座隔震和铅芯橡胶支座隔震渡槽的结构振型一致,自振频率基本相同;地震动特性对地震响应结果影响很大,当地震波特征频率与结构基频越相近时,槽身和支座响应越大,采用隔震支座效果越明显;三向地震动输入下,隔震渡槽各部位响应峰值可供设计时参考.     

大型渡槽减隔震设计研究

渡槽结构由于上部水体及槽体重量大,地震时动力反应强烈.按传统抗震设计难以保障其安全性,采用减隔震装置是解决渡槽抗震安全的可行措施,适度延长隔震结构周期与调整阻尼是控制渡槽振动的有效途径.由于无渡槽减隔震设计规范,借鉴桥梁减隔震设计原理,结合某渡槽进行了减隔震参数设计,给出了设计步骤.     

铅芯橡胶减震技术在渡槽中的应用研究

本文探讨了铅芯橡胶支座用于渡槽减震的有效性，对一实例通过非线性时程分析法研究了在不同地震波激励下的地震作用效应，表明采用铅芯橡胶支座较普通的叠层橡胶支座具有更多优点，可实现对地震响应多目标控制。     

大型渡槽铅销橡胶支座减震机理的数值模拟

采用数值模拟方法探讨了大型渡槽采用铅销橡胶支座(Lead Rubber Bearing,简称LRB)的减震效果及减震机理。应用流体固体动力耦合模型合理地处理了渡槽内水体与槽壁的动力相互作用，并考虑了LRB的双线性特性对整个渡槽系统的影响，编制了相应的分析计算程序。数值分析结果说明：(1)各种条件下LRB都有不同程度的减震效果，未产生负面效应，采用LRB对渡槽进行减震是可行的；(2)不同型号的LRB减震装置都有很好的减震效果，但各响应量会有较大差异，针对不同的渡槽存在减震支座优选的问题；(3)LRB减震支座对较大地震激励比小震更有效，但设置LRB支座以后，槽体的大位移对槽体的止水等联接部位将有较高的要求，这是采用减震支座时应特别注意的问题。     

设置铅芯橡胶支座隔震的渡槽非线性地震反应分析

应用Wen微分型恢复力模型与双线性恢复力模型,分别模拟铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力特性．采用时程分析的方法,对南水北调水泉沟大型渡槽进行了横向地震非线性反应分析．计算结果表明：两种方法计算所得结果相符．采用铅芯橡胶支座隔震后,渡槽上部结构运动特性得到改善：地震反应加速度减小,槽身与支座的相对位移减小．槽身近似作刚体平动;槽墩墩顶位移、加速度及墩底弯矩、剪力减小．研究表明设置铅芯橡胶支座对渡槽的横向地震起到了明显的控制作用,计算结果对渡槽减隔震设计有一定的参考价值．     

大型渠道工程机械化混凝土衬砌机的选型原则与方法

结合南水北调东线、中线工程,对比研究了两种典型衬砌机CDM07型振动滚筒、SCFM滑模式衬砌机技术性能,提出了适应大型渠道机械化混凝土衬砌设备选型方法和原则。以某机械化衬砌施工标段为例,优选CDM07型渠道混凝土振动滚筒衬砌机,从施工现场质量检测及单元工程质量评定结果看,设备选型合理、施工质量优良、进度有保障。最后提出了大型渠道衬砌机的设备结构改造和智能升级方向的建议,以期为大型渠道衬砌机械化施工设备选型提供参考。     

预应力排水渡槽钢筋失效研究

结合南水北调中线工程预应力排水渡槽结构设计,采用三位有限元方法,进行局部预应力钢筋失效分析,通过对比研究不同失效模式下渡槽应力分布状况,指出了对此类渡槽影响应力最大的失效模式.     

克孜河渡槽充水载荷试验及结构承载能力评价

为了评价克孜河渡槽结构的承载能力,需开展充水载荷试验。通过实时监测试验加载过程中各梁跨的跨中挠度值和卸载后残余挠度值,分析加载过程中挠度值随荷载的变化规律,确定加载级别与稳荷时间,判断渡槽结构在各级荷载下的工作状态,并引入结构承载能力评价指标结合监测结果对结构承载能力进行评价。结果表明：充水载荷试验分6级进行,稳荷时间30 min即可满足试验要求;结构各梁跨的实测挠度随水荷载增加而增大,在满槽水位时达到最大值,纵梁、左边梁和右边梁最大实测挠度分别为3.40、2.53和2.35 mm,且各级荷载下实测挠度与荷载呈显著的线性关系,线性相关系数均在0.95以上,结构处于线弹性工作状态;结构承载能力评价指标挠度极值、相对残余挠度和挠度校验系数均小于规范限值,并通过与同类工程对比,综合反映出克孜河渡槽结构具有较好的承载能力。     

轴心受压钢柱火灾后稳定承载力研究

轴心受压钢柱在经历火灾损伤后,构件截面材质呈现非均质力学性态,构件受力状态发生改变。为研究其火灾后剩余承载力,以工程中常用的H形截面轴心受压钢柱为研究对象,考虑高温后材料的强度变化、温度场不均匀对材料特性的影响,构件截面刚度退化等因素,采用等效截面法,分析了单面受火轴心受压钢柱火灾后的偏心效应。提出偏心距及附加弯矩的计算方法,进一步给出轴心受压钢柱火灾后剩余承载力计算公式,并通过算例分析,验证了该方法的合理性。该法不仅可用于单面受火轴压钢柱火灾后剩余承载力计算,也可为类似研究提供新思路。     

淠河总干渠钢渡槽充水试验研究

为检验淠河总干渠钢渡槽的结构安全性与施工质量,同时为后期通水安全运行及工程验收提供技术支撑,对渡槽进行充水试验。试验首先合理确定最大充水水深,然后分级充水加载和卸载,实时监测钢渡槽主要截面应力应变、结构动力特性变化,观察渗漏情况,分析支座和伸缩缝工作状况,对钢渡槽的整体质量进行检验与评价。充水试验结果表明淠河总干渠钢渡槽结构、伸缩缝、支座等性能均满足设计要求,试验方案及成果分析评价方法可为同类工程建设提供参考。