预应力矩形渡槽温度应力有限元分析

结合南水北调沸河渡槽工程实例。通过运用三维有限单元法对预应力混凝土矩形渡槽的受力性能进行数值模拟。重点分析预应力和温度荷载对渡槽应力的影响。热应力耦合采用顺序耦合法来实现。计算结果表明：渡槽内力及预应力配筋分布合理,混凝土应力满足规范要求,温度荷载对槽身应力有较大影响。     

空心渡槽的温度应力研究

为了有效的降低温度应力对水工渡槽的结构破坏，本文提出了空心渡槽这一新型的渡槽结构型式。并用有限元分析软件ANSYS 7.0分别计算了南水北调中线工程上某一大型渡槽其普通结构和空心结构两种型式的三维稳态温度场和温度应力,并比较了空心结构不同壁厚对温度应力的影响。计算结果表明，采用空心结构可以有效的降低渡槽的温度应力。     

U形渡槽施工期温度模拟与应力分析

结合U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.计算结果表明:U形渡槽槽壁较薄,温度场很快达到准稳定温度场,应力主要由外部约束引起,应力值较小,一般不会造成结构开裂.     

U形渡槽施工期温度模拟与应力分析

结合U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。计算结果表明：U形渡槽槽壁较薄,温度场很快达到准稳定温度场,应力主要由外部约束引起,应力值较小,一般不会造成结构开裂。     

南水北调中线工程特大型预应力矩形渡槽的有限元计算

针对南水北调中线工程流量大、水头损失小、跨度大、荷载大的超大型渡槽结构,建议使用预应力结构,提出了钢绞线的布置情况和模拟技术,并采用有限元技术进行三维空间计算,比较渡槽施加预应力前后的受力特性.计算表明:超大型渡槽具有明显的三维受力性能,使用一般平面梁板结构模型受力不明确,使用预应力技术可以满足抗渗抗裂要求.     

闸墩温度应力的计算及控制措施探讨

对当前水闸设计理论中闸底板的温度应力产生的原因、过程以及作用结果进行了分析探讨，并提出了一些相应的计算方法和减小温度应力的控制措施。     

花园渡槽槽身分缝对槽跨结构应力分布的改善

阐述了花园渡槽结构模型通水试验的变位与应力测试结果，提出利用槽身分逢改变其结构的刚度，以改变原结构应力应变状态的措施，结构模型试验表明该措施是合理可行的。     

大型矩形水工渡槽动力分析

针对大型矩形渡槽的动力特性和动力响应问题,建立了流固耦合(FSI)系统的位移-压力(ui,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程;基于FSI系统的(ui,p)格式建立槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,并用隐式-显式积分算法计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应。计算结果表明,基于FSI的(ui,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律等结论,可为大型渡槽及同类工程动力设计提供参考。     

南水北调兰河涵洞式渡槽三维有限元温度应力计算分析

对于渡槽薄壁结构设计,一般较少考虑内外温差产生的温度应力,为了真实有效地反映空间薄壁结构的受力状态,对结构的温度场和温度应力运用有限元方法进行分析是很有必要的。大型通用有限元分析软件ANSYS温度计算模块为三维空间结构温度应力计算提供了极大的方便。通过对南水北调中线干线工程兰河涵洞式渡槽各种工况的计算分析,比较了是否考虑温度应力两种不同的计算结果得出了有益的结论,认为在内外温差较大时薄壁结构设计不可忽略温度应力。     

闸墩门槽计算方法探讨

综合介绍了闸墩门槽设计中门槽应力常用的计算方法及表达式。分析目前的方法后，参照剪力墙的计算方法，提出了闸墩门槽配筋采用整体计算的新方法，即按沿截面腹部均匀配置纵向钢筋的偏心受拉构件计算。简述了沿截面腹部均匀配置纵向钢筋的偏心受拉构件计算的步骤。结合算例，应用计算机编程对闸墩门槽配筋进行了计算和分析。     

渡槽槽身结构抗裂可靠度分析

按照工程结构不同的设计理论和方法 ,在相应的水工混凝土结构设计规范下对渡槽纵向抗裂能力及抗裂可靠度进行了计算 ,对计算结果进行了对比分析 ;就混凝土强度的变异性及荷载的变异性对抗裂可靠度的影响进行了分析     

大型预应力混凝土箱式渡槽有限元分析

为了对某大型预应力混凝土箱式渡槽进行有限元分析，在确定计算条件的基础上，分4种工况采用五、六面混合体三维有限元Super Sap计算后处理程序软件，得到了渡槽横、纵竖向应力分布和竖向剪应力分布、跨中槽底竖向位移。结果表明，渡槽预应力锚索布置合理，能满足渡槽结构的应力和变形要求。     

南水北调中线大型预应力渡槽有限元分析

针对南水北调中线总干渠渡槽的大流童、大跨度、大荷载、过水断面大等特性,提出了钢绞线的两种布束方案和模拟技术,为确保工程的安全和结构的优化,采用三维有限元方法,研究分析了两种布束方案下各工况底梁、底肋、边墙等控制断面的应力、应变分布规律,结果表明:采用方案一的钢绞线布束方案较为合理,且槽身满足抗裂和挠度要求.     

沙河箱基渡槽结构设计研究

南水北调中线沙河箱基渡槽过流量大、结构尺寸大、形式复杂,进行结构设计时必须考虑渡槽的空间整体性及槽身与涵洞之间的相互作用.结合有限元仿真分析,研究沙河箱基渡槽结构设计中需要解决的若干问题,提出相应的设计模式,为以后类似工程的设计提供借鉴.     

新疆尼勒克沟预应力矩形渡槽结构静力分析

通过运用三维有限元法对预应力混凝土渡槽结构的受力性能进行分析,对预应力钢筋混凝土渡槽的非线性特性进行了数值模拟,将得到的数值模拟解与按结构规范计算的结果比较表明:内力及配筋分布比较合理,混凝土应力满足规范要求。依此证明所采用的渡槽结构形式及尺寸、预应力筋的布置方案是合理的,渡槽结构应力、变形满足规范要求。     

南水北调工程渡槽结构复合弯扭相关性分析

研究了南水北调工程中箱型和U型二种渡槽的复合弯扭相关性。在综合分析的基础上,分别对箱型和U型二种渡槽单一荷载下和复合弯扭下进行了分析,得到了相关性方程,并进行了分析比较。得出二种渡槽受纯弯时,荷载-位移曲线有明显的屈服平台,而纯扭时,屈服分界不明显。一定扭矩的存在可提高渡槽的极限抗弯强度,且箱型截面极限抗弯强度的提高程度比U型截面的大15%~20%,但扭矩过小或过大都会使极限抗弯强度下降,二种渡槽极限抗弯强度的减幅基本相同。弯矩的存在会降低极限抗扭强度,弯矩越大,极限抗扭强度减幅越大。破坏形态在扭弯比较大时,与纯扭试件相似,而在扭弯比较小时,与纯弯试件相似。得出的复合弯扭相关性的方程可为渡槽的设计提供参考。     

桑郎碾压混凝土拱坝温度应力仿真

阐述了采用三维瞬态有限元法进行碾压混凝土拱坝温度应力仿真计算分析的基本理论和方法,考虑混凝土施工过程、气温、水温、通水冷却及混凝土徐变等因素,并模拟施工期至运行期的全过程。通过对桑郎碾压混凝土拱坝温度应力进行计算仿真分析,为碾压混凝土拱坝的温控措施的设计提供有价值的参考依据。     

渡槽结构系统可靠度分析

渡槽结构在南水北调中线工程渠系建筑物中占有很大的比重，本文针对目前渡槽系统可靠度分析并不多见的情况，以典型梁式渡槽为例，逐一进行各种失效模式的分析，建立相应的功能函数并得出对应的可靠指标。     

尾墩体型优化对消减南水北调典型渡槽水位波动的效果研究

南水北调中线工程大流量输水期间,部分渡槽出现尾墩下游尾涡交替作用及槽身段水位大幅波动现象,严重影响工程的输水稳定及结构安全。针对提出的“渐收缩、加长尾墩”用以破除尾涡、消减水位波动的尾墩体型优化方案,采用RNG k-ε模型和VOF方法,研究不同尾墩型式及尾墩长度对消波控制的效果,并确定了适宜的工程措施。研究结果表明,在各类常见墩体型式中,椭圆形尾墩对消波控制效果最佳;当其墩体加长至8 m时,消波控制效果显著,可有效改善槽身水流流态和水力特性;尾墩长度超过一定范围后,对槽身段水位波动的消减效果提升较小,推荐墩体长度采取8 m左右,兼顾控制水位波动效果和工程投资最少要求。     

大型灌区矩形多纵梁渡槽结构分析与优化

为了进一步研究矩形多纵梁渡槽结构受力分布规律,以黑龙江省某大型灌区输水渡槽为例,采用ANSYS有限元分析方法对其进行受力分析。结果表明,增加渡槽侧墙及底板厚度能够有效提高渡槽整体受力条件,在满足各项应力及变形指标情况下可适当减小纵梁的高度以节省工程量。该项目的实施有效地解决了该大型灌区水资源匮乏等问题。