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。     

大跨度双曲拱渡槽重建方案研究

以宜昌市东风渠灌区红星渡槽为例,论述了渡槽重建工程的方案选择,介绍了大型双曲拱渡槽的结构分析方法和施工方案.总结了红星渡槽设计施工的经验教训,在此基础上对双曲拱渡槽的勘测设计和施工提出了若干建议.     

广西渡槽设计中若干问题的探讨

前言解放以来,广西渡槽建设随着农田基本建设的大规模兴起而迅速发展,尤其在六十年代以后,兴建渡槽的数量占现有渡槽总数的93%。据不完全统计,目前已建成渡槽一千余座,创造了丰富的经验。现就渡槽设计中经常遇到的如方案选择,结构设计,单向推力墩计算等问题,进行一些探讨。由于笔者水平所限,论述的问题,难免有片面和错误之处,衷心希望同志们批评指正。     

超大型渡槽抗震性能试验研究

结构减隔震技术在工程中已有广泛应用且效果良好,但在大型渡槽中还没有应用先例.结合南水北调工程中大型渡槽的抗震问题,进行了模拟地震振动台试验研究.试验首先设计和制作了单跨渡槽相似模型,然后设计了多组用于试验的隔震支座,最后在不同周期地震波作用下进行了动力响应试验,对比了安装隔震支座前后渡槽隔震体系在不同工况下的动力响应.试验结果表明,利用隔震支座可以有效地减小渡槽结构的动力响应,提高渡槽的抗震性能.     

徐家湾高墩大跨连续刚构渡槽初步研究

借鉴高墩大跨连续刚构桥梁的特点和建设经验,提出利用高墩大跨连续刚构渡槽跨越深山大峡谷区。结合渡槽输水和结构要求,改进适用于渡槽的连续刚构结构方案。针对黔中水利枢纽一期工程总干渠徐家湾渡槽开展了相应的初步研究,提出设计方案,利用公路桥梁设计系统GQJS、有限元软件等进行结构静力和稳定性分析,设计方案计算结果满足交通和水利行业规范要求。同时也发现,仍有一些技术问题有待进一步研究和探讨。     

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。     

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。     

渡槽式装配U形渠断面设计及结构计算研究

针对我国田间灌溉渠道的定型化设计,参考小型U形渡槽结构的设计方法,结合渠道的承插式连接设计,设计了UD40、UD50、UD60、UD90系列渡槽式装配U形渠。然后研究了渡槽式装配U形渠的结构计算方法,并分别运用梁理论法和有限元分析法对UD60、UD90的断面设计进行了结构尺寸校核。结果表明,承插式连接方式很好地改进了渡槽式装配U形渠的端部构造,提高了渠道接缝面的抗弯刚度,改善了普通渠道的接缝漏水问题;综合考虑构件预制、运输和施工等因素设计的渡槽式装配U形渠断面及跨度尺寸合理,满足结构受力要求,符合工程实际需要,适合在田间末级灌溉渠道中应用。     

渡槽排架立柱截面尺寸的拟定

一、问题的提出在农田水利工程中,渡槽是一种应用很广泛的输水建筑物,排架又是渡槽常用的支承结构形式。对于中小型渡槽工程,排架的工程量往往占整个渡槽的50%以上,设计计算也比较繁琐。因此,在设计中恰当拟定排架截面尺寸,对节省工程造价,减少计算工作量是极为重要的。以往在设计时,排架立柱截面纵向尺寸 b 取排架高度 H 的1/20～     

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     

预制装配式渡槽型农渠设计理念及实用性探究

针对填方衬砌农渠在施工与运行过程中存在的问题,结合梁式渡槽的功能特性,提出了运用柔性榫结构及连接支墩实现纵向铰接式连接的预制装配式渡槽型农渠的新设计理念。详细介绍了渡槽型农渠的结构形式及细部构造,同时探讨了其设计和施工要点。通过预制装配式渡槽型农渠与填方衬砌农渠在功能、防渗效果及经济技术等方面的对比分析,得出渡槽型农渠占地面积及填筑渠道土方量较少,抗冻胀能力较高,在不考虑现场装配费用时其造价低于填方衬砌农渠。     

小型薄壳竹筋混凝土渡槽的设计与施工

我县70年代共建成U形竹筋薄壳渡槽60余座,跨度一般在6～9m之间,最大过水流量达0.8m~3/s。据五排水库(中型)灌区调查,70年代初建成的这种渡槽至今一直运行正常,未发现拉裂破坏现象。 (一)U形竹筋薄壳渡槽的设计 U形薄壳竹筋混凝土渡槽设计,可借用钢筋混凝土U形壳槽的计算原理进行。壳槽     

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。     

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.     

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。     

矢跨比对拱承式渡槽抗震性能影响的研究

矢跨比是拱承式渡槽重要的设计参数,分析其对渡槽抗震性能的影响对地震区渡槽建设设计具有重要意义。以东滑峪渡槽为例,运用有限元软件ANSYS,对不同矢跨比有限元模型进行静力分析、模态分析和瞬态动力分析。通过对关键位置横槽向位移和拱圈内力变化规律的分析,确定渡槽的最优矢跨比。综合考虑各因素,不论静力荷载单独作用,还是静力荷载和地震荷载共同作用,该渡槽结构的最优矢跨比均为1/6。     

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。     

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。     

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.     

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。