渡槽结构非线性隔震研究

采用流固耦合渡槽薄壁结构梁段单元有限元模型,分别利用双线性模型和Wen模型来模拟铅芯橡胶支座的非线性滞回恢复力特性,对某大型渡槽结构进行了空间隔震响应研究。计算结果表明,无论是渡槽设计水位还是渡槽空槽情况,采用铅芯橡胶非线性隔震支座对渡槽输水建筑物均起到较好的减、隔震效果。建议在大型渡槽抗震设计时,可采用铅芯橡胶支座取代普通橡胶支座,以提高渡槽的整体抗震性能。     

大型渡槽设置隔震支座效果分析

由于缺少动力特性资料及实际运用经验,我国渡槽抗震设计无可遵循 , 因此,研究大型渡槽的减隔震问题,具有十分重要的现实意义。针对南水北调工程中某渡槽结构,利用双线性模型对铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力曲线进行模拟,以有限域内附加质量法考虑水体对渡槽槽身的动力作用,进行了不同支座结构地震反应的比较分析。结果表明隔震支座可以有效降低结构的地震响应,提高结构的抗震能力,成果可为渡槽的隔震设计提供参考。     

克孜河预应力渡槽工程顺槽向抗震减震技术方案研究

大型预应力渡槽结构的抗震减震支座是有效减轻地震灾害影响的重要措施，是保证渡槽结构和运营安全的关键设计之一，且克孜河跨河渡槽工程的设计地震基本烈度为Ⅷ度，因此很有必要开展渡槽抗震减震技术方案研究。通过对普通板式橡胶支座、四氟板式橡胶支座、铅芯隔震橡胶支座三种方案分析比较，对高排架预应力混凝土渡槽建立了力学简化模型，分析了三种抗震减震支座的渡槽上部结构自振周期、排架墩地震响应分析、上部结构地震位移响应和上部结构支座剪切变形响应，并对抗震减震效果进行了评价，提出了采用铅芯隔震橡胶支座作为克孜河预应力渡槽工程的支座。经校核结果表明，抗震减震效果较好，达到了设计预期目标。     

大型渡槽减隔震设计研究

渡槽结构由于上部水体及槽体重量大,地震时动力反应强烈.按传统抗震设计难以保障其安全性,采用减隔震装置是解决渡槽抗震安全的可行措施,适度延长隔震结构周期与调整阻尼是控制渡槽振动的有效途径.由于无渡槽减隔震设计规范,借鉴桥梁减隔震设计原理,结合某渡槽进行了减隔震参数设计,给出了设计步骤.     

大跨度中承式飞鸟拱渡槽抗震设计研究

在高烈度地区,地震作用对特殊结构形式渡槽的影响较大。文章基于引汉济渭二期工程中承式飞鸟拱渡槽进行地震作用下受力特性研究。首先对水工规范与公路规范进行比较,明确了中承式飞鸟拱渡槽抗震设防类别及设防目标。通过有限元模拟,分析了减隔震措施对结构受力特性的影响。抗震分析表明,采用双曲面减隔震支座及阻尼的减隔震措施,可有效地降低下部结构内力,限制上部结构的位移,使渡槽结构满足抗震设防要求,为类似抗震设计研究提供参考。     

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。     

高阻尼橡胶隔震渡槽的设计和动力性能研究

以南水北调工程为背景,运用高阻尼橡胶隔震技术,并借鉴建筑与桥梁相关规范及设计经验对某渡槽进行隔震设计.采用Housner模型建立渡槽流固耦合有限元动力模型,分析隔震渡槽的的动力特性和地震响应.结果表明:隔震后结构前三阶振型均为隔震振型;采用高阻尼橡胶支座隔震和铅芯橡胶支座隔震渡槽的结构振型一致,自振频率基本相同;地震动特性对地震响应结果影响很大,当地震波特征频率与结构基频越相近时,槽身和支座响应越大,采用隔震支座效果越明显;三向地震动输入下,隔震渡槽各部位响应峰值可供设计时参考.     

设置铅芯橡胶支座隔震的渡槽非线性地震反应分析

应用Wen微分型恢复力模型与双线性恢复力模型，分别模拟铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力特性．采用时程分析的方法，对南水北调水泉沟大型渡槽进行了横向地震非线性反应分析．计算结果表明：两种方法计算所得结果相符．采用铅芯橡胶支座隔震后，渡槽上部结构运动特性得到改善：地震反应加速度减小，槽身与支座的相对位移减小．槽身近似作刚体平动；槽墩墩顶位移、加速度及墩底弯矩、剪力减小．研究表明设置铅芯橡胶支座对渡槽的横向地震起到了明显的控制作用，计算结果对渡槽减隔震设计有一定的参考价值．     

高烈度区梁式渡槽减隔震设计研究

以滇中引水工程某输水渡槽为研究对象,基于桥梁工程抗震中广泛采用的减隔震装置为切入点,结合渡槽自身的受力特点,引入摩擦摆隔震支座对渡槽进行减隔震设计。通过非线性时程分析对摩擦摆支座进行模拟计算,分析结果表明:摩擦摆支座在设计地震下减震耗能作用明显,可大幅降低墩底弯矩和墩顶位移响应,且横向地震下的减震效果较纵向更为突出,较大程度改善了下部结构受力,使槽墩基本满足设计地震下的性能目标。     

大型渡槽三维有限元静动力计算分析及结构配筋

该工程渡槽是新疆单跨最长的过水建筑物，为了更好反应大型渡槽真实受力状态，采用大型三维有限元软件建立渡槽的三维模型，计算渡槽在最不利工况时内侧墙、底板、支座的拉应力、弯矩、轴力分布情况，按照规范要求进行限裂设计并通过应力、轴力、弯矩对渡槽结构进行配筋。结果表明：渡槽结构应力略大于混凝土允许应力但满足限裂要求。目前工程已经建成通水，运行良好。     

高烈度地区高架渡槽自复位减隔震支座设计

随着近几十年桥梁支座减隔震技术在很多国家和地区的广泛应用，减隔震支座已经成为增强强震区桥梁抗震能力的重要手段。为了使处于地震高烈度地区的高架渡槽具有良好的减隔震性能以及震后自复位性能，达到有效控制地震损伤并保证震后结构性能的目的，以普通球型钢支座为基础，研发了一种新型斜面导向自复位减隔震支座。结合新型减隔震支座的构造特点及工作原理，对该支座进行了水平恢复力试验和单槽振动台振动模型试验。试验结果表明：新型减隔震支座具有良好且稳定的减隔震性能和自复位性能，可显著降低墩顶水平力，进而减小墩底弯矩，减震效果明显，且具有较小的残余位移。     

南水北调双洎河渡槽结构动力特性分析

大型渡槽结构槽内水体质量较大,在地震作用下水体的晃动对渡槽结构的动力特性及地震反应有着明显的影响.使用大型有限元分析软件对双洎河渡槽进行了动力特性分析,考虑了两种连接支座和6种不同的水深.计算结果表明,支座直接影响渡槽结构的频率和振型,水体对渡槽的振动形态影响不大,水深只影响渡槽结构的频率:水深越大,渡槽的频率越低.所得结论可为渡槽结构的抗震设计提供依据.     

大型水工渡槽减隔震机理与效应分析

渡槽由于槽体及其水体的巨大载荷,地震时,动力反应强烈,按传统抗震设计理论难以保障其安全性.采用简化多质点模型,横槽向按Hosner考虑水体作用结合某渡槽减隔震参数设计,分析研究渡槽隔震机理及效应.控振计算表明,采用减隔震装置是解决渡槽抗震安全的可行措施,适度延长隔震结构周期与调整阻尼是控制渡槽振动的有效途径.并提出,减隔震频率除必须满足低于原结构频率的0.5倍外,还与地震频率有关,同时受到槽内振荡水体晃动频率的制约.     

基于“设计标准”的大型渡槽动力计算与隔减震研究

以"设计标准"为圭臬,分析了大型渡槽动力学分析的几个关键技术的实现途径,并以某高烈度区待建8跨大型渡槽为研究对象,把高阻尼橡胶支座应用到渡槽结构的隔减震体系中,考虑了槽内水体与渡槽的动力相互作用,建立了大型渡槽槽体-水体-支座-槽墩-基础等结构体系的动力有限元模型。同时,采用可调节阻尼等效双线性恢复力模型对高阻尼支座进行模拟,并采用傅氏逆变换拟合了符合场地特性的人工地震波并验证了其合理性,改进了Wilson-θ法并对渡槽体系进行了动力学求解,给出了大型渡槽的位移、变形、支座滞回性能及槽间横向错动位移等动力响应,分析了高阻尼支座的隔减震效果,并结合大型渡槽结构体系的动力特性和反应谱特征,分析高阻尼支座的隔减震机理。同时,考虑到1级大型渡槽的重要性,推荐渡槽结构在承载能力极限状态计算及正常使用极限状态校核时,按分项系数的原则,叠加渡槽结构全时域全场域的最值动力响应,以期促进待建和已建渡槽工程的实施与安全运营。     

大型渡槽隔震研究

尽管隔震技术已经在实际工程中得到广泛应用,但至今为止,尚无大型渡槽应用隔震技术的实例.本文针对大型渡槽的隔震问题进行研究,探讨大型渡槽的隔震机理、隔震装置和隔震目标,提出隔震渡槽的地震反应分析方法,并结合某实际渡槽工程对各种支承方案下渡槽的地震反应及使用隔震技术后渡槽的减震效果进行具体分析.研究结果表明,应用隔震技术可以显著降低渡槽结构的地震应力反应,提高整体渡槽的抗震性能.     

洺河渡槽大跨度三向预应力结构设计

南水北调中线工程洺河渡槽设计采用输水结构与纵向承重结构相结合的三槽互联三向预应力新型结构,渡槽跨度40 m。该渡槽规模巨大,大部分设计内容超越现有规范。在设计中:采用减震支座、防落梁、防碰撞等装置消减地震的影响;采用保温隔热材料对渡槽进行保温隔热设计;宽缝止水应用了新型可更换止水装置。通过模型试验验证,采用上述新型结构设计的渡槽是安全可靠的。     

特大型梁式渡槽支座动力计算及结构特性分析

由于地震是危害特大型梁式渡槽结构安全的原因之一,渡槽支座是槽身的主要承力部位,因此需要计算分析支座的结构动力特性。笔者采用地震动力计算分析理论,结合实际工程建立三维有限元模型,基于三维有限元软件计算分析支座的动力响应特性及其关键节点位移和应力的时程变化规律。工程实例计算分析结果表明：渡槽支座的最大位移为顺槽向位移,出现在边墩上部的支座上;最大压应力与最大拉应力均为整个渡槽结构的应力最大值,其最大拉应力超过了支座混凝土的抗拉强度,会出现拉裂破坏。该文为同类渡槽的支座动力特性研究提供了计算案例。     

素混凝土渡槽

山东省泰安地区东周水库灌区,在学习兄弟单位经验的基础上,地、县水利局及泰安永利学校共同组成设计组,根据设计原理、大胆创新,设计了大型无筋混凝土渡槽(西周河、平阳河渡槽),过水流量6.9秒立米,已于1978年8月建成,经两次现场放水试验,效果很好,达到国内先进水平。西周河渡槽全长877米,其中正槽38孔,净跨20米,墩距21.4米。渡槽的基础和墩台为砌石。渡槽的双曲拱架、排柱和矩形槽身为无筋混凝土结构。矩形槽身水深2.2米,净宽2.1     

北疆多厢互联式输水渡槽隔震问题研究

对于高烈度地区如何设置隔震措施以削弱渡槽地震响应是一个值得研究的问题。文章用基于振型分解反应谱的等效线性化分析方法用于多厢互联式渡槽隔震设计。在采用等效线性化分析方法进行梁式渡槽隔震设计时,横槽向可视为考虑Housner一阶晃动的双自由度质量弹簧体系,顺槽向视为不考虑水体作用的单自由度质量弹簧体系。该方法方便且可有效地进行多厢互联式渡槽隔震设计。     

浅谈南窝子沟渡槽除险加固工程

1 工程概况 南窝子沟渡槽位于临沭县蛟龙镇南窝子沟村北,全长550m,东西跨越一片洼地和烈疃河,1979年5月完工。该渡槽为空腹砌石拱式结构,最大砌石墩高8m,主拱33孔,其中:6m跨8孔,7.2m跨9孔,15m跨16孔,腹拱共计46孔跨度均为2m。渡槽过水断面为梯形,设计流量为3.5m~3/s。该渡槽可以灌溉蛟龙、