引水工程大流量渡槽结构型式选择

针对工程等级高、过水流量大、抗震设防要求高的引水工程,渡槽结构型式选择存在工程技术难题,根据引水工程渡槽槽墩较高、荷载大、结构断面大、沉降变形影响因素较为复杂特点,进行了渡槽支承型式、槽身截面形式、渡槽墩身的比选。结果表明:简支结构具有减少施工难度和不均匀沉降对槽体结构应力影响,简化结构受力条件,简支结构较为有利优点。空心重力墩具有节省材料,充分利用材料强度,刚度较大,墩身质量较轻,抗震能力和抗冲击强,高度较大优点,对类似工程设计具有参考意义。     

原水输水渠道中粉末活性炭吸附污染物的模拟研究

在原水输水管渠中投加粉末活性炭,对污染原水进行预处理,已经成为水源地突发污染事故条件下的应急处理技术手段。本文提出了原水输水渠道中粉末活性炭动态沉降条件下,粉末活性炭—污染物耦合数学模型,以水源地硝基苯浓度超标为例(分别超标2、5和10倍),模拟了粉炭对硝基苯的吸附净化效果。得出基本结论为:粉炭吸附污染物的效果既与水流条件(实际水流剪应力或供水水量)有关,也与输水渠道的断面水深有关。在相同的粉炭投加浓度条件下,水流剪应力越低,断面水深越低,污染物吸附平衡浓度就越高。当水源地水质严重超标时(超标5–10倍),应将增加粉末活性炭投加量作为解决方案;而当水源地水质超标不明显时(超标2倍),可在合理调控供水水量和粉炭投加量的条件下,达到供水水质要求。该研究建立的数学模型,对突发污染事故条件下城市应急供水,具有借鉴意义。     

贝雷梁造槽法在昌江干渠渡槽施工中的应用

根据同类型槽身施工经验,结合大广坝灌区昌江干渠1～2号渡槽的特点,提出了以贝雷梁作为支撑架构的槽身现浇施工模式.通过贝雷梁加载砂袋模拟槽身挠度变化试验、贝雷梁支架预备拱注水试验和ANSYS系统模拟计算得出结论:贝雷梁支架在强度上能满足施工要求,采用贝雷梁造槽法在贝雷梁支架上预留一定的拱度,可以保证槽身底板不变形,确保施...     

大流量薄壁渡槽槽身张拉工艺仿真研究

沙河渡槽工程是南水北调中线的主要控制性工程,渡槽槽身为预应力钢筋混凝土梁式结构,单跨30 m,槽身U型,直径8 m,槽身壁厚35 cm,共228榀槽。槽身纵向预应力钢绞线27束,采用两端同时施加预应力方式,环向预应力初步设计119束,张拉施工量大,按老的张拉方法,待张拉全部完成后再将槽身起吊、移动,占用预制台座的时间长,必将严重制约槽身预制的施工进度,进而会影响整个渡槽工程的完工时间。研究项目通过建立张拉仿真模型,对渡槽预应力钢绞线的张拉施工顺序产生的应力场进行仿真研究分析,优化了环向预应力筋布置,优选出合适的张拉次序,采用分级、分步张拉方式,减少张拉工艺占用台座的时间,将大量张拉工作量放在存槽台座上完成,提高了预制效率及预制进度。     

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。     

混凝土箱形渡槽日照高温下结构安全研究

在分析箱形渡槽产生日照温差及温度应力的基础,利用ANSYS有限元软件对某渡槽日照温差及温度应力进行了有效的仿真模拟,结果表明:日照温差作用下,在混凝土箱形渡槽槽身内表面无论沿纵向和横向都将产生可观的温度应力,其值均已超过混凝土的抗拉设计强度。所以,在箱形渡槽槽身结构设计中对日照温差作用产生的温度应力必须予以重视,在设计中应配置适当的温度钢筋。     

南水北调大型渡槽温控防裂技术应用研究

通过对南水北调工程大型渡槽在混凝土材料优化、施工方案和方法、施工期温控措施、后期表面养护等温控防裂措施进行总结,从材料配合比优化、结构限裂设计、施工期质量管理、混凝土温度监测和预报、温控信息共享等角度预测了渡槽温控防裂技术的发展趋势。工程实践表明,这些温控措施联合使用,防裂效果十分显著。     

考虑流固耦合作用的双槽渡槽地震响应分析

为研究考虑流固耦合的大型双槽渡槽结构动力响应特性,采用空间8节点非协调元,基于流固耦合动力相互作用理论及弹性理论推导计算公式,编制了有限元计算程序。对南水北调中线双洎河渡槽的典型三跨进行了模态分析和地震时程响应计算,结果表明:槽内有水将大大增加渡槽结构质量矩阵中的数值,使结构自振频率明显降低,考虑流固耦合动力作用工况较空槽工况对应的地震响应值(包括位移、速度、加速度等)大,对结构整体抗震不利。     

改进的遗传算法在渡槽结构优化设计中的应用

传统的遗传算法存在寻优效率较低、精度不高等缺点。为了解决这些问题,对传统遗传算法进行了改进——采用Fortran语言编制结构优化程序,并将改进后的遗传算法应用于大型预应力矩形渡槽优化设计中。通过对比原设计方案与优化方案的结构安全性及经济性,验证了优化设计方案具有显著的经济效益。结果表明,改进后的遗传算法提高了计算性能和优化效果。     

大型渡槽盆式橡胶隔震支座轴向刚度研究

盆式橡胶支座用于大型、特大型渡槽结构时,支座设计时如何合理地确定其各种结构参数显得十分重要。考虑到盆式橡胶支座各组成构件的直径和厚度的变化,以及在轴向压力作用下盆式橡胶支座的压缩变形特征,利用变分原理和卡氏第二定律导出了盆式橡胶支座的轴向刚度计算公式。通过比较,计算值与实测值的吻合程度较好。