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.     

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．     

大型预应力排水渡槽结构设计的初步探讨

南水北调工程为了解决左岸排水问题，设计了大量的排水渡槽。排水渡槽常年处于无水状态，其实际工作环境与普通过水渡槽有很大区别。初步探讨了排水渡槽的结构设计，推导出了适用于排水渡槽的一种设计方法，并利用有限元软件对各个工况复合验算。最后通过模拟温度场，初步得出温度荷载对预应力排水渡槽结构受力有重要影响，为以后的相关设计提供参考依据。     

预应力排水渡槽横梁影响研究

针对南水北调中线工程某典型预应力排水渡槽结构,采用三维有限元方法,对空槽和设计水位时渡槽结构受力状态进行分析,研究了横梁间距、高度、厚度变化对底板、纵梁和竖墙的受力及变形影响规律,指出:竖墙相应应力简化计算时不必考虑横梁作用;横梁厚度对各纵梁协调变形有一定影响,但不显著;增加横梁高度来提高结构稳定性的效果比较明显.     

应力作用下硫酸根离子在混凝土中的传输规律

对强度等级为C40的混凝土试件施加3种弯拉应力后,浸泡于浓度为50 000 mg/L的硫酸钠溶液中,当侵蚀龄期达到90、180、360、540 d时,采用钻芯、分层切片、研磨方式提取水泥石粉末样本进行化学分析,测定不同深度处混凝土的硫酸根离子含量。结果表明:混凝土中硫酸根离子含量均随深度的增加而减小,受侵蚀范围内同一深度处混凝土的硫酸根离子含量随龄期的增长而增加;压应力对硫酸根离子由外部侵蚀溶液向混凝土内的传输具有一定的抑制作用,拉应力则对其传输具有加速效果且传输速率随拉应力的增大而提高。     

考虑流固耦合的箱形倒虹吸动力特性研究

结合南水北调中线工程穿南沙河倒虹吸结构,建立了考虑流固耦合的箱型倒虹吸动力分析有限元模型,基于子空间法,对不同过水工况和地质条件下结构的动力特性进行了分析.结果表明:倒虹吸过水情况和地基土均匀性对结构自振频率和振型有显著影响;结构埋置深度对其自振特性有较为显著的影响,埋深越浅,前阶主频率越大,振型改变越明显;土层分布越均匀,土壤黏聚力越大,结构的自振频率越小,振动形态越稳定;可通过调整管体过水量和换填土层改善结构动力特性.     

亚高温水淬循环下混凝土耐硫酸钠腐蚀试验

通过力学试验研究了硫酸钠溶液浓度、亚高温水淬循环对混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响规律,采用化学分析方法研究了混凝土中硫酸根离子的分布规律,采用热重分析-差示扫描量热法研究了混凝土受硫酸钠腐蚀的微观机理和强度劣化机理.结果表明,亚高温水淬循环加剧了硫酸钠溶液浸泡混凝土的强度劣化,使硫酸根离子在混凝土中的扩散系数显著增大.     

预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的受力试验

采用预应力碳纤维布(CFRP)、非预应力CFRP加固钢筋混凝土梁与未加固对比梁进行受力试验,分析了预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的破坏特征,研究CFRP预应力和混凝土预裂对加固钢筋混凝土梁的裂缝、挠度、混凝土和CFRP应变、开裂荷载、屈服荷载和极限荷载的影响。结果表明:对CFRP施加预应力可充分发挥其高强的特性;预应力CFRP可明显增强加固钢筋混凝土梁的抗弯性能,提高开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,提高截面抗弯刚度,增大极限破坏时的挠度和延性,减小裂缝宽度和延伸长度;混凝土预裂将在一定程度上降低预应力CFRP对加固梁抗弯性能的增强作用。     

钢衬预应力混凝土压力管道设计方法

根据环形预应力作用机理，结合弹性地基粱理论，提出了钢衬预应力混凝土压力管道在结构施工阶段的验算方法，给出了预应力筋束的最大间距，确定了预应力筋束分步张拉施工与荷载控制的方法，结合多层圆筒轴对称平面形变计算理论，提出了钢衬预应力混凝土压力管道运行阶段抗裂性能的验算方法，同时给出了钢衬预应力混凝土压力管道极限承载能力计算公式，     

预应力混凝土渡槽温度影响及设计研究

结合南水北调中线工程左岸排水预应力混凝土渡槽结构设计,针对渡槽太阳暴晒温差变化剧烈、长年处于无水状态、洪水期过流历时短且流量变化大等特点,提出了左岸排水预应力混凝土渡槽结构的设计思路。同时根据三维有限元数值模拟计算结果,对比分析各荷载工况下渡槽的受力分布规律,进一步明确了温度效应已成为排水渡槽结构设计中不可忽略的重要因素之一,验证了渡槽设计思路的合理性、有效性。研究成果对同类结构的设计与施工具有重要的工程参考价值。