新疆尼勒克溝預(yù)應(yīng)力矩形渡槽結(jié)構(gòu)靜力分析

采用殼體單元和三維等參單元,對(duì)大型預(yù)應(yīng)力u型薄殼渡槽靜動(dòng)力特性進(jìn)行了三維有限元分析,給出了靜力分析結(jié)果,并與模型試驗(yàn)作了對(duì)比。結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)最大壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力均滿足強(qiáng)度要求,最大位移也滿足剛度要求,同時(shí)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性的計(jì)算分析,為渡槽的抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

針對(duì)離散變量的渡槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,建立粒子適應(yīng)度、種群規(guī)模與搜索空間維度的慣性因子自適應(yīng)函數(shù),通過(guò)適應(yīng)度方差判斷種群是否早熟,采用混沌擾動(dòng)避免種群早熟以及采用動(dòng)態(tài)罰函數(shù)等技術(shù)對(duì)基本粒子群算法進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)例應(yīng)用表明,改進(jìn)的pso算法全局收斂能力強(qiáng)、精度高,在渡槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中具有較好的通用性。

結(jié)合某矩形渡槽的實(shí)際情況,采用三維有限元方法模擬渡槽澆筑過(guò)程,仿真分析了渡槽施工期溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)。結(jié)果表明:矩形渡槽槽壁較薄,溫度場(chǎng)很快達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)定溫度場(chǎng);應(yīng)力主要由內(nèi)外部約束共同引起,應(yīng)力值較大,應(yīng)引起足夠重視。

結(jié)合南水北調(diào)中線雙洎河渡槽探討大型預(yù)應(yīng)力混凝土矩形槽槽身結(jié)構(gòu)型式.采用平面結(jié)構(gòu)力學(xué)法和三維有限元法相結(jié)合的方式對(duì)槽身結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行配筋和混凝土應(yīng)力計(jì)算,并對(duì)槽身混凝土應(yīng)力、施工方案和投資進(jìn)行比較,得出大型預(yù)應(yīng)力混凝土矩形渡槽宜采用邊墻和底板均無(wú)肋的板式結(jié)構(gòu),此種結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)力更均勻、利于抗裂,亦便于機(jī)械化施工,為今后大型預(yù)應(yīng)力混凝土矩形渡槽的設(shè)計(jì)施工提供參考.

近年來(lái),隨著南水北調(diào)中線工程的全面開(kāi)展以及農(nóng)村供水、農(nóng)業(yè)灌溉、城市供水事業(yè)的發(fā)展,渡槽已成為這些生命線工程的重要組成部分。借助有限元分析軟件ansys,對(duì)預(yù)應(yīng)力排水渡槽進(jìn)行了三維有限元靜力分析,由此所獲的研究成果,可為同類工程的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

通過(guò)熱-結(jié)構(gòu)順序耦合、三維有限元分析表明,u形和矩形渡槽溫度應(yīng)力大體相當(dāng),對(duì)于u形渡槽應(yīng)注意橫向應(yīng)力,對(duì)于矩形渡槽應(yīng)注意豎向應(yīng)力。冬季工況下應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?注意應(yīng)力超標(biāo),避免裂縫發(fā)生。

在南水北調(diào)工程建設(shè)中布置了一部分大型三向預(yù)應(yīng)力矩形渡槽，這些矩形渡槽施工質(zhì)量的好壞將直接影響到整個(gè)工程的成敗，在出現(xiàn)部分嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題后根本無(wú)法進(jìn)行整改，只能返工，必將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的不良影響。

采用有限單元法對(duì)沙河涵洞式渡槽結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中的受力情況進(jìn)行了計(jì)算,分析時(shí)考慮了渡槽結(jié)構(gòu)自重、水荷載、河道揚(yáng)壓力、風(fēng)載、人行荷載、溫度荷載等10種計(jì)算工況。結(jié)果表明:在各種單荷載因素中,對(duì)沉降量影響較大的因素是結(jié)構(gòu)自重和渡槽內(nèi)水荷載,正常運(yùn)行時(shí)溫變荷載基本不影響結(jié)構(gòu)的沉降量;涵洞式渡槽結(jié)構(gòu)的最大拉應(yīng)力發(fā)生在渡槽內(nèi)跨中斷面的側(cè)墻與底板交接處,方向?yàn)榄h(huán)向;最大壓應(yīng)力發(fā)生在涵洞兩豎墻之間中部的渡槽底板上,方向?yàn)榭v向;其他部位的拉、壓應(yīng)力值都比較小。

以尼勒克溝渡槽為例,建立預(yù)應(yīng)力渡槽的三維有限元模型,計(jì)算5種過(guò)水工況對(duì)應(yīng)的應(yīng)力和位移,與未考慮預(yù)應(yīng)力的渡槽模型進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明:素混凝土渡槽在純自重情況下受力較均勻,但不能承受較大的拉力;施加預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)渡槽在自重、水荷載、風(fēng)荷載下的拉、壓應(yīng)力及應(yīng)變的分布有所改善,提高了結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。

為了準(zhǔn)確反映矩形箱梁翼板的剪滯變化幅度,分別對(duì)下翼板和上翼板懸臂部分各設(shè)置1個(gè)剪滯縱向位移差函數(shù),以最小勢(shì)能原理為基礎(chǔ),考慮剪力滯后和剪切變形效應(yīng)的影響,推導(dǎo)出箱形截面梁的控制微分方程和自然邊界條件,據(jù)此獲得相應(yīng)的廣義位移閉合解。運(yùn)用傳統(tǒng)分析方法、板殼有限元法和給出的雙翹曲位移函數(shù)法,分析跨寬比、荷載類型等因素對(duì)矩形箱梁翼板剪滯效應(yīng)的影響。結(jié)果表明:設(shè)置矩形箱梁雙翹曲剪滯縱向位移差函數(shù)可以更好地反映矩形箱梁翼板縱向位移和正應(yīng)力的變化;與傳統(tǒng)分析方法相比,雙翹曲位移函數(shù)法與有限元數(shù)值解吻合更好。

以薄壁曲桿理論為基礎(chǔ),本文提出了一種對(duì)大懸臂板曲線箱梁力學(xué)特性分析的解析法。為了準(zhǔn)確反映曲線矩形箱梁翼板和懸臂板(b1≠b2)的剪滯變化幅度,分別對(duì)上下翼板和懸臂板設(shè)置了一個(gè)不同的剪滯縱向位移差函數(shù)(u1(z),u2(z))。以最小勢(shì)能原理為基礎(chǔ),考慮了彎曲和翹曲扭轉(zhuǎn)(包括二次翹曲剪切)的因素,引入了剪力滯后效應(yīng)和剪切變形的影響,建立了薄壁曲線箱梁的彈性控制微分方程和自然邊界條件,獲得了彎、扭、翹和剪力滯效應(yīng)相耦合的廣義位移的閉合解,討論了跨寬比、荷載類型和曲梁半徑r等因素對(duì)曲線箱梁翼板應(yīng)力和剪滯效應(yīng)的影響,揭示了各參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系。算例中,本文解析解與板殼有限元結(jié)果吻合較好,證明了本文方法的有效性,所得公式是對(duì)曲梁剪滯理論的發(fā)展。

圖!橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉布置圖 "#$%"&’!鋼絞線；!#()*+&,型千 斤頂；$#工具錨板；-#工作錨板；&#限 位板；.#扁形錨墊座；+#鋼絞線$根； /#混凝土拉桿 東深供水改造工程旗嶺渡槽采用 大型0形薄壁渡槽，全長(zhǎng).$+’$1，設(shè) 計(jì)流量2,1$34，槽殼內(nèi)徑+1，設(shè)計(jì)水 深-’+1，滿槽水深&’-1。由!!段"! 1梁式渡槽和+段&!1拱式渡槽組 成，結(jié)構(gòu)為一級(jí)建筑物。 !槽身構(gòu)造 渡槽槽身斷面為0形，槽壁厚 $,,11，槽底厚+&,11，槽殼內(nèi)徑+ 1，槽頂設(shè)矩形混凝土拉梁，槽身橫向 布置無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索，間距-,, 11，單束錨索由$根"5+標(biāo)準(zhǔn)無(wú)粘結(jié) 鋼絞線組成。橫向預(yù)應(yīng)力錨索布置如 圖"所示。 "預(yù)應(yīng)力材料及張拉設(shè)備 "#!

文中結(jié)合工程概況,通過(guò)孟樓渡槽30m跨三向預(yù)應(yīng)力加肋矩形預(yù)制渡槽,施工關(guān)鍵工序及施工創(chuàng)新性技術(shù)實(shí)踐,較系統(tǒng)的反映了大型加肋矩形渡槽槽身預(yù)制施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況.

文中結(jié)合工程概況,通過(guò)孟樓渡槽30m跨三向預(yù)應(yīng)力加肋矩形預(yù)制渡槽,施工關(guān)鍵工序及施工創(chuàng)新性技術(shù)實(shí)踐,較系統(tǒng)的反映了大型加肋矩形渡槽槽身預(yù)制施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況。

分析了總結(jié)我國(guó)渡槽建設(shè)和大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在滿足渡槽安全、經(jīng)濟(jì)、適用和施工便利要求的條件下，提出了新型的縱向大梁承重兼擋水的大跨度雙槽一聯(lián)單隔墻矩形斷面預(yù)應(yīng)力混凝土渡槽。

本文結(jié)合南水北調(diào)工程河北段漕河渡槽的方案設(shè)計(jì),研究分析了多次受力大型疊合式預(yù)應(yīng)力混凝土渡槽的設(shè)計(jì)與施工方法。

根據(jù)某水庫(kù)灌溉渡槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),劃分為縱向、橫向平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,采用經(jīng)典的結(jié)構(gòu)力學(xué)方法細(xì)致詳盡的分析了灌溉渡槽的內(nèi)力情況,為灌溉渡槽的結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)提供了精確可靠的內(nèi)力值和配筋計(jì)算,并為后續(xù)修復(fù)加固設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)技術(shù)活動(dòng)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

大型預(yù)應(yīng)力U形薄殼渡槽結(jié)構(gòu)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

新疆矩形盾構(gòu)施工技術(shù)——根據(jù)工程實(shí)例，介紹了矩形盾構(gòu)施工技術(shù)及工藝。

南水北調(diào)賈河渡槽位于方城段獨(dú)樹(shù)鎮(zhèn),是總干渠橫跨賈河的大型交叉建筑物,單跨槽體長(zhǎng)度40m,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土重3450t,槽身結(jié)構(gòu)形式為雙幅三向預(yù)應(yīng)力開(kāi)口箱梁矩形槽,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工技術(shù)難度大,槽體結(jié)構(gòu)施工中預(yù)應(yīng)力安裝、張拉、灌漿、封錨等環(huán)節(jié)是整個(gè)渡槽工程施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,文章總結(jié)了預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)和保證措施,對(duì)大型水利工程預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制具有一定的指導(dǎo)意義。

1認(rèn)真把好材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)預(yù)應(yīng)力材料質(zhì)量是渡槽預(yù)應(yīng)力施工的基礎(chǔ),也是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理質(zhì)量控制的重點(diǎn)之一。針對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)的鋼絞線、錨夾具等中間產(chǎn)品,監(jiān)理工程師和項(xiàng)目部質(zhì)檢人員一道對(duì)材料進(jìn)行檢查。(1)認(rèn)真檢查產(chǎn)品出廠合格證、調(diào)運(yùn)單上的內(nèi)容是否和產(chǎn)品銘牌上的批號(hào)、數(shù)量、出廠編號(hào)一致;產(chǎn)品生產(chǎn)及出廠檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、型號(hào)是否符合

花園渡槽預(yù)應(yīng)力梁施工簡(jiǎn)介