在役大型石拱渡槽安全性评价与病害治理研究

结合某在役大型石拱渡槽工程实例,在借鉴桥梁结构及类水工建筑物评价的基础上,依据石拱渡槽结构自身特点,运用现场检测分析、静力分析、动力分析三位一体的分析方法,对该在役大型石拱渡槽工程安全性及病害机理进行了全面综合分析,并给出了有针对性的病害治理方案.指出:结合石拱渡槽结构特点全面布置检测与数值模拟分析相结合的全新检测分析...     

钢筋混凝土渡槽病害及老化问题分析研究

在广泛调查我国的钢筋混凝土渡槽运行现状的基础上，列举工程实例阐述了渡醴病害及老化破损的表面和危害，并按宏观表现形式分类为：槽身及支承结构裂缝、地基变形、整体倒塌、渗漏、表层混凝土剥蚀及钢筋锈蚀。对渡槽病害及老化的机理和原因分项进行了深入分析，提出内因是渡槽破损的主要原因，“未老先”渡槽破损的主要表现，应引起高度重视。     

钢筋混凝土渡槽无损检测与安全评估

通过现场无损检测，对胜天渠渡槽的混凝土和钢筋的质量现状进行了客观评价。根据现场检测情况，对渡槽槽体和排架进行了极限承栽状态复核计算，计算结果表明槽体和排架都是安全的。在检测评估的基础上，提出了对渡槽的修补加固建议方案，以供类似工程借鉴。     

在役钢筋混凝土渡槽时变模糊可靠度分析

为了更合理地评价渡槽结构在使用过程中安全性能随时间变化的情况,基于在役钢筋混凝土渡槽结构,考虑时间因素,并考虑混凝土碳化引起结构耐久性下降因素的随机性与模糊性,以渡槽结构混凝土碳化深度为基本控制参数,利用一次二阶矩法,建立了混凝土碳化深度随时间变化的时变模糊可靠度模型,运用MATLAB编制相应的程序,针对工程实例进行计算分析。计算结果表明:考虑时间因素,可以较好地反映渡槽结构随时间变化的动态可靠性指标,便于更加准确地掌握渡槽的检修时间;在以时间为因素的基础上,考虑变量的随机性与模糊性所得到的解比经典可靠度解偏小,这与实际工程相符,更加接近于工程真实情况,可为工程设计和后期维修提供更多的参考信息。     

在役钢筋混凝土渡槽多失效模式时变可靠度分析

传统渡槽可靠度分析大多只考虑失效模式的单一性,为此,基于混凝土碳化模型与钢筋锈蚀模型提出了在役钢筋混凝土渡槽多失效模式的时变可靠度计算方法。利用Monte-Carlo法建立了单一失效模式的时变可靠度与失效概率计算方法,在单一失效模式的基础上采用PNET算法给出了多失效模式时变可靠度模型,运用Matlab软件编写了程序,对某在役钢筋混凝土渡槽结构在单一失效模式与多失效模式下的时变可靠度与失效概率进行了计算分析,结果表明:考虑多失效模式的渡槽可靠度小于单一失效模式的可靠度,计算结果更加合理;考虑渡槽多失效模式的时变性,能更好地掌握结构可靠度随时间的变化情况,给渡槽结构的耐久性做出合理的评价;采用多失效模式时变可靠度对渡槽的可靠度进行计算,与单一失效模式计算结果相比更符合渡槽实际。     

宁夏引黄灌区输水渡槽安全鉴定与评价研究

在分析宁夏引黄灌区七星渠不同建设年代和运行年限的4座渡槽管理情况的基础上,从施工质量、过流能力进行现场安全检查和质量检测,从结构稳定、结构抗震等方面进行分析核算,基于层次分析的多因素渡槽结构安全评价方法,采用专家打分和赋予权重、一票否决等机制,实现对渡槽的合理评价和有效评估。通过实测和分析核算结果,建立老旧渡槽安全性的等级标准,建立渡槽安全评价的指标体系,形成完整的渡槽安全评价体系。     

宁夏灌区渡槽工程安全评价

以建立灌区渡槽安全评价方法为总体目标,确立了水力条件、结构变形、结构破损和地基基础4个一级评价指标及其从属指标,利用层次分析法(AHP),对每一层次指标进行评估,首先构造同层各相关指标的判断矩阵,计算指标权重,然后根据确定的指标类别判定标准对底层指标作出类别判定并赋值,最后根据安全评价判定参数确定工程安全类别。通过不同运行年限典型工程安全评价实例验证,该方法能较准确地反映渡槽工程的实际运行工况,效果较好。     

李家扬水站钢筋混凝土渡槽仿真分析

钢筋混凝土砌石拱渡槽是一种常见的调水工程结构。渡槽布置在混凝土垫层上,垫层作用在砌石拱上,该结构受力均匀,承载能力强。采用有限元法对李家扬水站钢筋混凝土砌石拱渡槽进行了受力分析,分析中考虑了结构自重、水压力、地震荷载作用等影响因素,研究了钢筋混凝土砌石拱渡槽结构的应力和变形的分布规律。     

红旗渠曙光渡槽结构安全评价

红旗渠曙光渡槽多年运行后出现不同程度破损,存在一定安全隐患。基于ABAQUS软件,建立渡槽三维有限元计算模型,采用均质化理论对三维渡槽结构模型进行静力计算,分析渡槽结构的应力和位移,复核渡槽基础沉降,同时考虑差异荷载及温度荷载对渡槽结构的影响,综合评价该渡槽的结构安全。研究结果表明:各槽墩压应力最大值主要分布在墩台和槽墩的接触部位,拉应力最大值均出现在槽墩墩台底部,最大压应力和拉应力分别为2.90 MPa和2.29 MPa,槽墩局部范围出现应力集中;槽墩最大沉降值为1.57 mm,各相邻墩台沉降差最大值为1.07 mm,差异荷载造成的应力集中与温度荷载叠加效应会对槽墩中部产生一定影响。综合认定该渡槽结构安全为B级。     

宁夏引黄灌区渡槽工程安全综合评价研究

针对宁夏渡槽工程安全评价尚未建立统一的技术体系,开展工程安全评价体系研究,以期探索 建立科学适用的工程安全评价体系,提高工程安全评价可靠性。经实地调查、专家咨询筛选指标,分层 次建立指标体系,应用不确定型层次分析法及群判断相关理论确定指标权重,并制定指标评分标准和工 程安全评级标准,完成工程安全综合评价体系的构建。经实践应用表明,该评价体系能够满足宁夏引黄 灌区渡槽工程安全评价需要,可为工程建设投资提供决策参考,也可为同类地区工程安全评价提供借鉴。     

桁架拱渡槽安全检测与“多-单”评估方法研究

结合某运行24 a的钢筋混凝土桁架拱渡槽的安全检测与复核成果,提出了将“多参数综合评估方法”与“单参数危险边界评估方法”相结合进行安全评估的“多-单”评估方法。多参数综合评估方法包括反映结构安全性和耐久性的10个评价参数,用以综合评估结构的整体量化安全级别。单参数危险边界评估是考虑多参数中某一个参数处于危险边界的评估方法。参考各设计规范并结合参与结构安全检测的经验,在“单参数危险边界评估方法”中提出了“二倍危险规则”。“多-单”评估方法可用于钢筋混凝土渡槽及具有类似结构的桥梁的安全性评估。     

大型钢筋混凝土多纵梁渡槽结构设计方法的研究

本文结合南水北调河南段双洎河钢筋混凝土多纵梁渡槽结构设计，提出了采用改进的空间刚架结构方法计算结构设计控制截面的内力进行结构极限承载力配筋设计，采用三维混凝土有限元分析验算结构正常使用状态下截面应力状态的结构设计方法．利用１：５钢筋混凝土仿真试验模型实测数据对比验证结果表明，上述设计方法是可行的．     

大跨度预应力混凝土空心面板服役性态安全评价

宁波某泊位码头结构服役多年,受到海洋大气环境侵蚀、涨落潮等影响,加上现有设计标准有所提高,亟需对该码头涉及到的预应力混凝土空心面板进行安全评价。然而,目前对使用中的预应力结构缺乏相应检测技术规程,不能进行有效评价。为此,根据该码头现场实际情况,采取原位静载试验与数值仿真分析相结合的手段,择优选取单跨跨中截面竖向位移和承载能力为主要评价指标,以雷达深度为检测指标,对其面板进行服役性态安全评价。结果表明,目前面板无外观质量缺陷,整体平整度高,其承载能力、结构变形均在安全指标范围内,码头仍可正常运行。本文提出的评估方法为码头预应力结构寿命周期内结构安全评估和后期加固提供了有力的参考依据。     

氯盐环境下钢筋混凝土结构使用寿命评价的研究进展

氯离子引起的钢筋腐蚀是造成海洋环境下混凝土结构性能劣化的主要原因．氯盐环境下混凝土结构的使用寿命预测和寿命周期经济评价已成为目前研究的重点．文中讨论了混凝土结构使用寿命的定义，较为系统地总结和评述了近年来有关氯盐环境下混凝土结构使用寿命评价的研究进展，并提出了需要进一步研究的问题．     

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.     

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。     

基于IPSO-PP模型的渡槽病害安全性评价

为科学合理评价西北地区调水工程中渡槽在运行期的安全状态,分析渡槽在运行期间影响安全运行的各种病害问题,结合西北地区渡槽在运营期普遍存在的病害问题,选取13个渡槽病害评价指标建立渡槽病害安全性评价指标体系,采用改进粒子群优化算法（improved particle swarm optimization,IPSO）优化投影寻踪模型（projection pursuit,PP）最佳投影方向,确定渡槽各评价指标的权重,并结合逻辑斯蒂曲线函数,识别各渡槽病害评价等级。运用该优化模型以“引大入秦”工程中6个典型的渡槽为研究对象进行实证分析,得到2、4、14和15号渡槽病害评价等级为B级,5号和6号渡槽病害等级为C级。评价结果切合工程实际情况,与PSO-PP和DE-PP模型的评价结果相吻合,并且该模型优化效果高于后两者,表明IPSO-PP评价模型及方法能确保评价结果的可靠性和客观性,可用于渡槽病害安全性评价的研究。     

考虑围岩衬砌相互作用的钢筋混凝土衬砌数值模拟

考虑围岩与衬砌相互作用下,如何实现拟衬砌结构的准确模拟是深埋水工隧洞设计施工所重点关心的问题。论文提出了一种"实体单元+结构单元"的钢筋混凝土衬砌模拟方法,并在数值计算软件中实现,对其参数取值开展了研究,确定了适用于该方法的界面刚度计算公式及界面厚度取值范围。得到如下结论:(1)FLAC手册中推荐的界面刚度公式更加适用于该方法;(2)界面厚度的合理取值为0.55倍钢筋半径。最后通过受压和受弯构件的理论解验证了不同受力环境下方法的合理性,并结合锦屏二级水电站引水隧洞钢筋应力的实测数据,验证了结论的适用性,对工程计算中相关参数取值有很好的借鉴意义。