百米大跨上承式混凝土箱形截面拱式渡槽设计实践

为确保贵州省黔中水利枢纽一期工程总干渠6座主跨108～200 m的上承式混凝土箱形截面拱式渡槽的结构安全,基于渡槽与桥梁的工程类比,采用杆系有限元法对渡槽进行了设计。通过对同等跨度条件下渡槽与桥梁的结构设计标准、结构构造的深入比较,结合渡槽自身的荷载特点、施工方法建立了不同结构尺寸的计算模型进行分析,确定了渡槽的结构构造尺寸;同时通过开展机制砂混凝土的试验研究,确定了拱圈C45、C55混凝土的配合比。上述6座渡槽的充水试验表明,结构的力学变形性能符合设计预期,并于2018年1月投入运行,其设计实践经验可供今后同类型渡槽参考。     

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。     

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。     

东深供水改造工程渡槽支承结构受力分析

考虑桩土联合作用 ,采用三维有限元技术和解析法相结合的方法 ,对东深供水改造工程钢筋混凝土矩形渡槽下部支承结构 (排架和桩基础 ) ,在动、静荷载作用下的受力性能进行了分析 ,并论证了其稳定性能。分析结果表明 ,渡槽支承结构应力条件较好 ,变形量不大 ,满足设计要求 ;在渡槽线路拐弯的地方 ,可加大纵向约束 ,以提高渡槽结构的抗震能力 ,增强整体结构的稳定性。为该渡槽结构的合理设计提供了重要依据     

基于三维激光扫描的老旧渡槽结构性能安全评估

渡槽在运行多年后需要进行安全评价以确定渡槽的运行性态,以便为下一步加固或重建提供科学依据。由于渡槽修建年限较久,原设计资料的缺失将给渡槽的结构安全评价造成较大困难。以某双曲拱渡槽为例,以现场安全检测为基础,采用三维激光扫描技术对渡槽进行实景复制,建立渡槽三维点云模型,经数据处理后形成实体模型并进行三维数值计算,再结合拱圈稳定性计算成果,实现对槽身及支承结构受力性能的分析,从而达到了从整体上对渡槽结构进行安全评价的目的。     

钢质多塔斜拉渡槽的设计与施工

针对渡槽所在地的自然条件和渡槽本身跨度大、流量小的具体情况，经多方案比较，最后选定了钢质多塔斜拉渡槽方案。具体采用五塔悬浮体系，主梁采用连续梁，并从其总体布置、构造设计、结构内力分析、结构抗风措施及施工、调试等方面进行了详细介绍。     

钢质多塔科拉渡槽的设计与施工

针对渡槽所在地的自然条件和渡槽本身跨度大、小的具体情况，经多方案比较，最后选定了钢质多塔科拉渡槽方案。具体采用五塔悬浮体系，主梁采用连续梁，并从其总体布置、构造设计、结构内力分析、结构抗风措施及施工、调试等方面进行了详细介绍。     

东深供水改造工程渡槽支承结构受力分析

考虑桩土联合作用，采用三维有限元技术和解析法相结合的方法，对东深供水改造工程钢筋混凝土矩形渡槽下部支承结构（排架和桩基础），在动、静荷载作用下的受力性能进行了分析，并论证了其稳定性能。分析结果表明，渡槽支承结构应力条件较好，变形量不大，满足设计要求；在渡槽线路拐弯的地方，可加大纵向约束，以提高渡槽结构的抗震能力，增强整体结构的稳定性。为该渡槽结构的合理设计提供了重要依据。     

杨家坝渡槽预应力合理张拉时机研究

大跨度预应力渡槽在跨年度的施工中,选择在不同的季节进行预应力的张拉,对渡槽结构的稳定产生较大的影响,故对渡槽进行预应力合理张拉时机的研究是重要的。以杨家坝渡槽为计算对象,采用有限元法,通过仿真计算,比较分析了渡槽在不同季节的温度条件下,渡槽结构的应力及位移的变化情况,表明杨家坝渡槽在月平均气温10℃时张拉预应力,可以适当避免渡槽应力以及位移出现过大的情况,并可为同类工程提供参考。     

挂网喷浆在渡槽补强中的运用

针对大型渡槽意外被火烧，结构受损的特例，介绍在渡槽结构没有破坏的前提下，采用挂网高压喷浆进行补强的可行性。     

界河大型预应力拉杆拱渡槽设计与

界河渡槽是南水北调东线工程胶东地区调水工程中一大型关键性输水工程，渡槽采用了一种新型的渡槽结构型式－上承式预应力混凝土拉杆拱结构。其鲜明的结构特性是：①肋拱和预应力混凝土拉杆组合形成自平衡受力体系，对槽墩不产生水平推力；②整体结构紧凑，支撑高度比下承式拉杆拱渡槽低；③不产生一般拱式渡槽的连拱效应，节省加强墩；④槽墩轻巧、施工方便、安全可靠，工程造价低。本文简要介绍了上承式预应力拉杆拱渡槽支承结构的设计和相关结论。     

宁夏红柳沟渡槽结构安全性评价

以建成已经57年的宁夏七星渠红柳沟渡槽为对象,采用现场质量检测、现场载荷试验和三维有限元方法,依据现行规范规定的标准,对渡槽进行质量检测和整体结构的静力、动力安全性评价。结果表明:红柳沟渡槽支撑体系质量良好,而上部槽体质量较差;整体结构在静力作用下安全性有保障,但在地震作用下不满足现行规范的要求。分析证明,现场载荷试验和三维有限元分析相结合的方法能够有效评价红柳沟渡槽整体结构的安全性,同时为老旧渡槽安全评价提供一种新思路。     

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。     

预应力技术在大型混凝土箱形渡槽中的应用

采用预应力技术提高大型钢筋混凝土箱形渡槽的纵向承载力及抗裂防渗性能，建造大跨度大型输水渡槽是我国水利工程渡槽建筑的一项新型结构。以深圳市供水工程新建深圳水库渡槽的工程实例，介绍了其设计、施工工艺及有关测试、运行情况，为同类型工程设计与建设提供了重要的技术借鉴和经验。     

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.     

关于大型渡槽结构设计的几个问题

大型渡槽是中国南水北调工程中的关键性水工建筑物，其输水流量比目前世界上已建渡槽的流量要大得多，由此产生了一些新的渡槽结构以满足巨大的输水流量，目前还没有大型渡槽结构设计规范，有一些结构问题，如结构抗震、抗风设计、剪力滞、温度应力等问题，还困扰着结构工程师。本文列举了大型渡槽结构设计的几个问题，初步阐述了大型渡槽结构设计的若干理论和方法，并对一些可能的结构问题进行了预测和讨论。     

渡槽结构地震反应的时程分析

应用动力有限元方法对于某渡槽工程进行了地震时程分析，说明了进行渡槽结构地震时程分析的具体方法，以及在地震作用下渡槽结构动力反应的特点等问题，对于渡槽结构的抗震时程分析方法及渡槽结构有限分析方法进行了探索。     

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。     

南水北调中线工程特大型预应力矩

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。     

保温板对大型渡槽结构温度应力的影响分析

给出了渡槽结构温度场分析和温度应力分析的基本理论,分析了大型渡槽结构在加保温板时的温度场和温度应力,模拟了冬季寒潮、夏季热浪等对于渡槽温度应力的影响,得到了4种不同厚度的聚苯乙烯保温板（0,2,3,5cm）对于渡槽结构的保温效果。结果表明,保温板可以有效地降低渡槽结构的温度应力。保温板越厚,保温效果越好。但是考虑到聚苯乙烯保温板的材料成本,选择2cm厚的保温板已经足够好了。本文结论可为大型渡槽结构的温控措施提供参考。