摘要：纵向预应力钢绞线对提升渡槽结构的安全性能具有良好的作用,但在施工过程中,张拉顺序不当可能会引起槽身开裂,因此确定合理的张拉顺序是槽身施工设计的重要内容。以国内某u形预应力渡槽为例,提出了确定张拉顺序的计算方法,同时给出了相应的评价准则,并通过有限元计算模型进行验证。结果表明,所提方法能较为准确地计算预应力钢绞线张拉过程中槽身的纵向应力,并确定出最优的张拉方案,可为实际工程中张拉方案的制定提供理论支撑。

摘要：u形渡槽是灌区工程中应用最广泛的交叉建筑物型式,但目前横向内力普遍按超静定的平面曲梁进行计算难以满足大型渡槽设计精度要求。基于四川省亭子口灌区一期工程渡槽设计实践,利用APDL编制了三维有限元u形渡槽内力提取程序,并将有限元计算成果与结构力学法计算成果进行了对比。结果显示采用结构力学法30°-60°范围弯矩方向有误,弯矩和轴力最大值分别为有限元法的1.5倍和0.5倍左右,失真较为严重。利用面映射法提取三维实体单元的内力再进行结构配筋设计能满足有限元法与规范兼容性需求,可以在大型渡槽设计中进行推广。

摘要：自然条件下的渡槽在日照、气温、水温等因素影响下产生的温度应力是导致运行期槽身混凝土开裂的重要原因之一。文章以四川亭子口灌区一期工程u形预应力薄壳渡槽为例,通过三维有限元数值模拟方法分析了温差梯度引起的薄壁渡槽结构应力、变形并对开裂进行了评价。计算结果表明:日照条件下(日照侧温升12.4℃、阴面侧温升7.8℃)和寒潮作用下(外壁温度较水温下降8℃)最大主应力分别可达3.22MPa、1.96MPa,可能会造成混凝土的开裂。为预防混凝土裂缝的产生,文章提出了以下抗裂措施:选用掺入特殊材料的高抗拉强度混凝土、加强施工质量及养护质量管理、利用有限元计算对槽身钢筋布置进行优化设计、开展温度监测及裂缝检测。

摘要：以某座简支u形渡槽为工程背景,采用Midas FEA建立三维有限元模型,考虑混凝土的材料非线性,对比分析了渡槽采用碳纤维布加固前后的受力性能,同时研究了碳纤维布的粘贴范围对渡槽加固效果的影响。研究结果表明:采用碳纤维布加固后渡槽的挠度最大值、裂缝宽度最大值均有一定程度的下降;顺桥向碳纤维布的粘贴范围对渡槽的挠度、裂缝宽度和裂缝分布存在一定的影响;仅在跨中截面附近粘贴碳纤维布,对渡槽的裂缝宽度和裂缝分布有较大影响,而对渡槽的挠度影响不大。

摘要：建立大型预应力u形薄壳渡槽结构优化设计的结构模型与数学模型,研制遗传算法结构优化设计程序,并利用优化程序实现u形薄壳渡槽的优化设计。以实例说明了结构优化设计经济效益较为显著。

摘要：根据作者多年的研究成果,利用近代发展起来的结构优化理论,对简支等厚钢筋混凝土u形渡槽,在过槽流量模数K和渡槽计算跨度L的各种组合情况下,进行了一系列优化计算,得到u形截面最优几何参数R_y(计算半径)、t_y,(槽壁厚度)、f_y(垂直段高)、δ_y(横杆截面高度)和ΔF_y(侧梁截面面积)等随K和L的变化规律。据此绘成各种K值下的R_y—L、t_y—L、f_y—L、δ_y—L和ΔF_(oy)—L等关系曲线。设计时,只要已知K、L,即可利用这些曲线立即查到u形截面的各种最优几何参数,拟定出经济合理的最优截面。经大量对比计算得知,利用本法确定的截面,比用常规方法一般可节省25％～35％的造价。

摘要：南水北调中线工程沙河渡槽为预应力渡槽。为了掌握预应力渡槽施加预应力后应力损失情况,于渡槽正式架设前,在施工现场建造了预应力锚索张拉试验台,对渡槽纵横向预应力锚固情况进行了测验与分析。介绍了张拉台的设计方案、测验过程及改进测试精度的措施。通过试验,获得了锚索孔道摩阻系数、锚固回缩损失、锚圈口锚力损失等重要参数,为设计和施工提供了依据。

摘要：针对大型u形渡槽的动力特性和动力响应问题,建立了适于u形渡槽流固耦合(FSI)系统的位移压力(u_i,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程,并基于FSI系统的(u_i,p)格式建立渡槽槽体—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(u_i,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。

摘要：环向预应力钢绞束为大跨度u形薄壁渡槽抵抗水荷载和温度等荷载的关键构件,但目前针对环向钢绞束布置优化的研究较少。结合实际工程,采用三维有限元分析其沿壁厚方向的布置及沿纵向的间距对槽身应力的影响。结果表明,环向预应力钢绞束沿壁厚布置在中间时,内壁应力沿环向整体呈受压状态、对防裂有利,同时内外壁环向应力差较小且分布均匀,因此将环向预应力钢绞束布置在横截面中间是合理的,施工组织也较为简单;纵向间距对槽身环向应力影响较小,不是控制渡槽环向应力的重要因素,从方便施工的角度可采用较大的间距,但间距加大后钢绞束锚固端混凝土压应力随之提高,若纵向间距扩大1、2倍,锚固端混凝土最大压应力分别提高约0.68、1.36倍,会增加钢绞束锚固端的处理难度,因此环向钢绞束的纵向间距主要由锚固要求控制。

摘要：根据概率极限状态设计原则提出了适应《水工混凝土结构设计规范(SL/T191-96)》的u形渡槽支座内力标准值计算公式,并给出承载能力极限状态计算时的内力设计值以及正常使用极限状态验算时的内力计算公式。