沙河渡槽施工期温度场分析

根据热传导理论,对渡槽槽身在蒸汽养护条件下施工期的温度场进行了分析。结果表明:预养期,混凝土内外温差相对较小,且混凝土弹性模量较小,槽身不会产生较大的温度应力;升温期,混凝土温差多为外层温度高于内部温度,主要产生压应力,可适当放宽该时段温差要求;恒温期,受水化热影响内部温度继续上升,内外温差逐渐减小,一般由负温差转为正温差,有些工况会出现温差进一步加大现象,大多数工况都能满足15℃温差限值的要求;降温期,降温结束后混凝土内外温差不能满足15℃限值的要求,降温期混凝土外层会产生较大的拉应力,因此应采用较慢的降温速度,并且应延长混凝土在蒸汽养护蓬中的静置时间。     

沙河渡槽大型架槽机施工应用技术研究

南水北调中线沙河渡槽为预应力渡槽,具有断面尺寸大、质量大的特点,渡槽架设采用我国尚未有先例的大型架槽机安装。参照我国公路、铁路大型架桥机的设计与施工经验,对渡槽安装工法的关键环节和主要影响因素包括提槽、架槽、运槽以及提槽吊点、架槽导梁支撑、运槽安全性等,进行了分析。在此基础上,开发了大型渡槽架槽机并成功地应用于沙河渡槽工程中,填补了我国大型架槽机施工工法及成套设备的空白。     

大型渡槽温度场的边界条件计算方法

温度应力是南水北调中线大型渡槽设计中不可忽视的重要因素,直接影响到渡槽的运行安全,因此在设计中必须较为准确计算,温度场的边界条件计算是温度应力计算的前提.置于自然条件下的大型混凝土渡槽结构,其温度场的边界条件影响因素复杂,通常难以准确计算而往往被简化考虑,从而也直接影响到渡槽温度场和温度应力计算成果的可靠性.通过研究,给出了在太阳辐射等复杂自然条件下温度场边界条件的计算方法,并通过对实验水槽的实测数据和计算结果的对比,验证了计算方法的可信度.     

大型渡槽温度应力仿真研究

用化学反应速率描述温度对混凝土绝热温升的影响,求解基于等效时间的非线性热传导方程,对南水北调工程某渡槽施工期温度场和徐变应力场进行了仿真计算.研究表明,对于夏季和冬季浇筑的混凝土,采用基于等效时间的混凝土绝热温升理论和传统理论的计算结果有较大差异.     

大型渡槽现浇法施工技术

升钟水利右总干渠，武都引水工程总干渠是四川省内已建成的两大灌区骨干工程，渠线上已建成不同结构形式的大型渡槽１７座。本文着重介绍渡槽现浇法的施工技术，可供同类工程借鉴。     

基于遗传算法的沙河渡槽优化设计

对遗传算法进行了改进,分别研制了基于混合遗传算法的U形和矩形2种断面形式的渡槽结构优化设计程序.针对沙河渡槽进行了优化设计,分别得到了U形断面4、2槽和矩形断面4、2槽共4种槽型方案.优化结果表明,U形渡槽比矩形渡槽具有较明显的优势,如自重轻、受力条件好、应力集中现象不明显、温度应力较低等.其中矩形断面4槽方案已被委托单位采用,U形断面4槽方案被列为替换方案.     

沙河涵洞式渡槽结构受力分析

采用有限单元法对沙河涵洞式渡槽结构在运行过程中的受力情况进行了计算,分析时考虑了渡槽结构目重、水荷载、河道扬压力、风载、人行荷载、温度荷载等10种计算工况.结果表明:在各种单荷载因素中,对沉降量影响较大的因素是结构自重和渡槽内水荷载,正常运行时温变荷载基本不影响结构的沉降量;涵洞式渡槽结构的最大拉应力发生在渡槽内跨中断面的侧墙与底板交接处,方向为环向;最大压应力发生在涵洞两竖墙之间中部的渡槽底板上,方向为纵向;其他部位的拉、压应力值都比较小.     

沙河渡槽安全监测仪器埋设及成果初步分析

通过对南水北调中线工程沙河渡槽项目施工期的安全监测仪器设备及选型、数据采集及初步成果分析,科学合理地评价建筑物的安全状态,提出工程建设期的合理化建议,为类似工程提供参考。     

沙河渡槽槽身结构优化设计

以遗传算法为全局搜索方法,以混合离散变量的直接搜索与查点法为局部搜索方法,对遗传算法改进而形成了混合遗传算法。研制开发了基于混合遗传算法的渡槽结构优化设计程序。对于沙河渡槽进行了优化设计,得到了U形断面4槽、2槽和矩形断面4槽、2槽共4种槽型方案。从中确定U形断面4槽方案为最优方案,并被设计单位采用。优化结果表明：U形渡槽的经济性和安全性优越于矩形渡槽;遗传算法是一个很有推广应用价值的优化设计方法。     

大型渡槽预应力施工技术

南水北调贾河渡槽位于方城段独树镇,是总干渠横跨贾河的大型交叉建筑物,单跨槽体长度40m,预应力钢筋混凝土重3450t,槽身结构形式为双幅三向预应力开口箱梁矩形槽,结构复杂,施工技术难度大,槽体结构施工中预应力安装、张拉、灌浆、封锚等环节是整个渡槽工程施工质量控制的关键,文章总结了预应力施工过程中的质量控制要点和保证措施,对大型水利工程预应力施工质量控制具有一定的指导意义。     

浅议沙河渡槽槽身侧墙钢模台车施工方法

沙河渡槽的槽身混凝土通过采用钢模台车浇筑方案,加快了施工进度,减少了施工缝,改善了混凝土外观,提高了混凝土实体工程质量。本文介绍了沙河渡槽槽身侧墙钢模台车施工实践经验,可供其他类似工程参考借鉴。     

沙河-大郎河箱基渡槽温度作用计算分析

首先分析了渡槽的温度作用,确定了渡槽温度作用的计算工况。在考虑了外界气温、水温和结构表面日照等影响条件下,采用有限元瞬态计算方法,计算了南水北调中线干渠上的沙河—大郞河箱基渡槽的温度场和温度应力,并对计算结果进行了分析,提出了可供设计参考的建议。     

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。     

矩形渡槽在寒潮作用下温度应力分析

渡槽受寒潮影响极易产生裂缝,对渡槽的安全生产造成较大威胁。通过渡槽在寒潮作用下温度变化的基本原理,以某次寒潮的温度变化分析了渡槽在无保温措施和有保温措施的温度应力变化情况。结果表明:随着混凝土强度的提高,温度应力逐渐增大,当强度稳定时,温度应力也趋于稳定;采用合适厚度的聚苯乙烯板和聚氨脂喷涂材料可有效减小渡槽表面的温度变化和温度应力。     

U形和矩形渡槽温度应力对比分析

目前国内对渡槽结构的温度应力分析较少,大部分温度分析借鉴于箱形梁桥的温度应力分析方法,但二者有较大的不同.结合U形和矩形渡槽的实际模型,采用三维有限元方法仿真分析了渡槽运行期温度场和应力场.结果表明:U形渡槽和矩形渡槽温度应力大体相当,U形渡槽最大应力产生在横截面方向,矩形渡槽最大应力产生在竖直向,冬季工况比夏季工况危险,应防止渡槽开裂.     

南水北调沙河渡槽水头优化分配设计

沙河渡槽工程线路长,槽型复杂,共分5段,各段相互间影响较大,每段渡槽断面尺寸的变化,都会影响整座建筑物的工程量,为使工程投资最小,对各段进行水头优化分配。水头分配主要考虑建筑物型式、工程单价、建筑物长度以及工程投资等因素,在满足工程要求的前提下,力求使投资最小。     

沙河U型渡槽施工期温度场和应力场仿真计算分析

大体积混凝土的内外温差和基础温差是施工期结构易开裂的主要原因。通过三维有限元法对南水北调工程沙河U型渡槽施工期采取表面保温和内部水管降温相结合的温控措施进行仿真计算,分析了混凝土施工期温度场和应力场的时空变化规律。计算结果表明:温降阶段在渡槽端部容易出现裂缝;温控措施能起到较好的防裂效果。这种温控措施可为同类工程所借鉴。     

矩形渡槽施工期温度与应力模拟分析

结合某矩形渡槽的实际情况,采用三维有限元方法模拟渡槽浇筑过程,仿真分析了渡槽施工期温度场和应力场.结果表明:矩形渡槽槽壁较薄,温度场很快达到准稳定温度场;应力主要由内外部约束共同引起,应力值较大,应引起足够重视.     

漕河渡槽温度应力对结构的影响分析

漕河渡槽采用结构力学方法计算温度对结构内力的影响,在大型渡槽设计中尚属首例.计算表明,温度应力对框架结构的内力有着重大的影响.由于渡槽底板温度荷载产生的弯矩较大,提出增设预应力的建议.     

基于实测钢筋应力的某大型渡槽力学参数反演分析

渡槽经长期运行后,其材料力学参数与设计参数存在较大差异,为获得渡槽真实物理力学参数,基于实测钢筋应力进行参数反演分析。首先开展现场通水钢筋应力监测试验获得实测钢筋应力,然后基于三维渡槽有限元计算确定水压因子,进而建立实测钢筋应力统计模型,并采用回归分析法分离出水压分量和温度分量,最后采用正交设计-神经网络模型-数值计算相结合的方法,优化反演渡槽材料力学参数。研究表明:所建立的实测钢筋应力统计模型拟合精度高,反演获得的渡槽内缘保护层混凝土、外缘保护层混凝土、槽身和端部混凝土以及钢筋的弹性模量分别为相应设计参数的37. 87%、34. 97%、66. 23%、63. 79%,该渡槽劣化较为严重。