预应力混凝土在南水北调中线工程渠道倒虹吸的应用

南水北调中线工程邯邢渠段全长172km,共布置各类建筑物336座,其中包括沁河、南沙河、七里河、白马河、小马河、李阳河等6座渠道倒虹吸,而渠道倒虹吸中规模最大的南沙河倒虹吸管身采用了预应力混凝土结构。1.预应力混凝土技术提高倒虹吸结构耐久性的分析所谓预应力混凝土,就是对结构承受荷载时的受拉区混凝土预先施加压应力,其根本目的在于充分利用混凝土抗压强度高的优点,克服由于混凝土抗拉强度低造成混凝土结构带裂     

南水北调中线沁河大孔径预应力箱涵倒虹吸设计

南水北调中线工程沁河倒虹吸管孔径和埋深大,普通钢筋混凝土结构无法满足运行要求,因此采用了预应力技术,以降低箱涵倒虹吸壁厚,提高其抗裂性能。采用结构力学方法和有限元计算方法对倒虹吸在8种运行工况下的应力分布情况进行了分析。根据分析结果,确定了倒虹吸结构尺寸和预应力筋数量及布置方式。实际工程表明,倒虹结构安全可靠,达到了预期的工程效果。     

沁河倒虹吸预应力混凝土结构分析

采用三维有限元分析计算方法，分析得出倒虹吸预应力混凝土结构在正常使用极限状态各工况下的混凝土应力分布状态。根据有限元计算结果进行配筋设计。分析了本工程预应力结构在减少工程量、解决温度裂缝问题和提高了结构对地基适应能力等方面的优越性。     

大型倒虹吸结构预应力钢筋张拉施工顺序研究

结合南水北调中线工程南沙河倒虹吸预应力混凝土结构设计，采用三维有限元方法，以施工完建期倒虹吸结构受力状态为基准，分析研究了底板、顶板和竖墙预应力钢筋张拉施工顺序及回填土高度对倒虹吸结构的受力影响规律，提出了以缩短工期为目标的倒虹吸结构预应力钢筋的合理张拉施工顺序，为施工组织设计提供研究依据。     

南沙河倒虹吸结构预应力混凝土技术和设计方法研究

本文介绍了南水北调中线工程南沙河倒虹吸结构预应力混凝土技术、仿真模型试验技术成果,总结了采用平面刚架有限元、平面应变有限元、三维有限元等方法综合分析预应力混凝土倒虹吸结构受力性能的设计成果,为大型预应力混凝土倒虹吸结构设计提供了科学依据。     

引滦明渠窝头河倒虹吸三维有限元分析

引滦明渠窝头河倒虹吸改造工程中上游箱涵转弯段应力情况较为复杂,采用三维有限元对其进行了分析计算,以验证结构的安全性,最后得到了极限工况下的应力分布情况,计算结果表明该工况下箱涵转弯段是安全的.     

大型倒虹吸结构温度应力仿真分析

采用有限元方法模拟分析了南水北调中线工程南沙河倒虹吸在运行期温度变化引起的混凝土温度应力,研究了倒虹吸结构不考虑温度效应、考虑四季更替导致结构温升温降时截面的正应力变化规律。结果表明温升对倒虹吸结构内侧面受力状态具有改善作用,但使外侧面受力状态变差,温降则刚好相反。根据拉应力变化特点,建议倒虹吸底板、顶板和边墙采用曲线预应力筋设置方案。     

大型预应力箱型倒虹吸的三维有限元分析

以南水北调中线工程河北省段南沙河倒虹吸工程为例,对大型预应力箱形倒虹吸结构进行了三维有限元分析计算,得到了各种工况下的受力结果,验证了结构尺寸及配筋,计算结果表明预应力布置方案是合理的.     

跨线桥对相邻倒虹吸结构影响的三维计算分析

倒虹吸结构作为我国南水北调工程中重要的输水结构物之一,不可避免地会穿越桥梁等地上结构物,桥梁荷载会通过基础桥桩对相邻倒虹吸结构产生影响。为了研究分析这种影响规律,利用ADINA有限元软件建立倒虹吸结构-土体-跨线桥三维空间模型。通过计算分析可知,桥梁活载的影响可以忽略不计,在未考虑地震作用时,桥梁对相邻倒虹吸结构位移变形影响较小,拉应力影响值得关注,考虑地震作用后变形及应力影响均值得工程人员关注,尤其是扭转变形。     

烟坡沟倒虹吸斜拉桥结构计算

现代砼斜拉桥是本世纪50年代发展起来的桥型，70年代国内开始修建砼斜拉桥，目前已建成了十多座大中型公路斜拉桥，水利工程中也开始采用这种桥型。在漳县北渠改扩建工即被沟倒虹吸初设中选用了斜拉桥结构，现将桥主梁内力计算介绍如下：烟波沟倒虹吸全长346m，其中斜拉桥段长140m，设计输水能力为0．55m3／s，采用φ600mm的钢管输水，输水钢管固定在矩形砼相中，桥塔采用钢筋砼A字型结构，最大塔高12m，斜拉桥整体结构见图1。1计算简图的拟定全桥共4跨，全长140m，设3座桥塔，边跨跨径28m，中跨跨径42m，因全桥（上部结构）是左右对称结构…     

地质变化对大型预应力混凝土倒虹吸结构受力影响的分析

 结合南水北调中线工程河北段南沙河预应力混凝土倒虹吸结构的设计,采用有限元分析方法,研究了各种设计工况下地基条件变化对倒虹吸结构的受力性能影响规律。结果表明：地基不均匀对倒虹吸结构整体在正常使用阶段的受力状态具有较大影响,采用换填土方式改善地基均匀性对改善倒虹吸结构整体受力性能特别是底板受力状态具有显著作用。     

钢筋混凝土竖井式倒虹吸工程结构分析

竖井式倒虹吸结构新颖,受力复杂。通过分析倒虹吸结构在施工和运营过程中受力特点,为竖井式倒虹吸的设计和施工提供了一定的参考依据。     

输水线路中建筑物方案比选分析

结合输水线路中横跨盆地浅切割低山地形地质条件,从倒虹吸和输水渡槽两种建筑物型式进行线路布置、结构体型、工程量及投资比较分析,初步得到倒虹吸在结构受力、施工、运行及投资上优于渡槽结构。再从倒虹吸管材选择、管径比较等方面进行设计分析,最终得到倒虹吸的管材、管径,并确定其结构布置由进出口连接段、进出口段及管身段组成,进出口斜坡段采用明钢管、中间管身段采用PCCP管组成,这种结构布置形式不仅对地形地质适应性强,占地少,节省了工程量及投资,而且便于施工及运行安全。     

掌鸠河输水工程倒虹吸工程开工

20 0 2年 11月 18日 ,掌鸠河输水工程 8标段———倒虹吸工程正式开工。 8标段是输水工程的最后一标 ,该标段开工建设标志着输水工程按既定目标进入了全面建设的新阶段。第 8标段工程包括 4座倒虹吸 ,位于昆明市禄劝县与富民县境内。其中的岔河倒虹吸施工难度最大 ,管道敷设在崇山峻岭之中 ,并需跨越普渡河 ,高差达 42 0ｍ ,堪称国内之最 ,管道长 190 0ｍ、直径 2 2ｍ ,最大管壁厚 3 2ｍｍ ,可以承受4Ｐａ的压力 ,施工难度最大 ,其余团待、大婆树、白石岩三座倒虹吸分别长 3 3、3 6、0 5ｋｍ。整个倒虹吸工程的地质条件复杂、高水头、超…     

山东省胶东地区引黄调水工程倒虹吸设计

山东省胶东地区引黄调水工程是一项大型调水工程,倒虹吸是该调水工程中数量较多的一种河渠交叉建筑物.由于该工程远距离输水,水头紧张,分配给每座渠倒虹的设计水头都很少.因此,在大流量、小水头的设计条件下,渠倒虹过水断面必然较大.从倒虹吸的设计和计算等角度,对胶东供水倒虹吸进行了概要阐述,对于类似工程具有较好的参考价值.     

温度变化对大型预应力混凝土倒虹吸结构受力的影响

预应力混凝土倒虹吸结构是一个受力状况复杂的大体积混凝土结构,在温度变化作用下,其应力状态难以确定。为此,运用三维有限元对倒虹吸结构进行了数值分析,确定其在无温度变化、最大温升、最大温降情况下9种工况的应力分布状态。结果表明,在各种设计工况荷载作用下,无温度变化时,预应力混凝土倒虹吸结构均没有产生拉应力;但在温度变化时,工况Ⅰ和工况Ⅲ均产生了较大的拉应力。其中,在温升情况下,工况Ⅰ底板下表面和工况Ⅲ顶板上表面产生拉应力大小分别为1.53 MPa和1.72 MPa;在温降情况下,工况Ⅰ边墙内侧、工况Ⅲ顶板下表面、工况Ⅲ底板上表面和工况Ⅲ边墙内侧产生拉应力大小分别为1.36MPa、1.77MPa、1.85MPa和1.65MPa。因此,温度变化对倒虹吸结构的影响是不容忽视的。     

浅谈南水北调滹沱河倒虹吸工程的质量控制

滹沱河倒虹吸工程位于河北省正定县西柏棠乡新村村北,由倒虹吸进口渐变段、进口闸室段、管身段、出口闸室段、出口渐变段5部分组成。渐变段为直线扭曲面;倒虹吸进口检修闸为三孔一联的开敞式整体结构;管身为钢筋混凝土箱涵断面。过水断面3(孔)×6.0m(宽)×6.2m(高);出口节制闸为开敞式整体结构,布置有弧形工作门和检修门。现结合施工实践谈谈倒虹吸工程的质量控制措施。     

南水北调中线新乡段某倒虹吸管身混凝土顶板支撑设计

南水北调中线一期总干渠工程的渠河交叉建筑物主要采用倒虹吸形式,其管身设计均为箱形钢筋混凝土结构,由于干渠设计流量较大,倒虹吸管身箱涵多为较大孔径过水断面。新乡段新卫I标段山庄河倒虹吸管身为单联3孔箱涵,单孔过水断面尺寸为7m×7.3m(宽×高),管身箱涵混凝土顶板支撑结构形式是管身施工技术方案的核心和关键。过去在箱涵混凝土顶板施工中,多采用方栈柱和桁架梁支撑结构形式,根据山庄河倒虹吸工程实际情况,通过结构计算和设计,从经济性、安全性和安拆难易程度等方面进行比较和优化,山庄河倒虹吸管身混凝土顶板采用钢管支撑结构形式。     

复杂曲线预应力钢筋摩擦系数实测与计算

结合南水北调中线某预应力倒虹吸结构钢绞线摩擦系数现场实测,介绍了摩擦系数测试的一般试验过程,明确了复杂曲线预应力钢筋摩擦系数的计算方法,得到了钢绞线摩擦系数的推定值,为同类结构预应力钢绞线的现场参数测定提供了参考。     

三维倒虹吸结构动力响应分析

倒虹吸结构广泛应用于我国农田水利建设、城市供水、大型调水工程中,很大一部分倒虹吸结构处于高烈度地震区,不可避免遇到抗震问题。考虑土与倒虹吸结构的相互作用,建立三维有限元模型进行静力分析,并在此基础上进行倒虹吸结构动力时程分析,研究倒虹吸结构在动力作用下的工作性态。通过比较加速度、位移及应力3方面的响应情况,发现地震作用下,加速度沿倒虹吸截面高度变化不大,y向位移相对x及z向较大,各向应力的增幅较小,7级地震作用下倒虹吸结构是安全的。