南水北调中线工程大型倒虹吸结构设计

在大型输水工程中，交叉建筑物的设计与优化，在整体工程中占有重要地位。本文结合南水北调中线工程南沙河倒虹吸结构设计，对特大型倒虹吸的结构形式和受力性能进行了分析探讨。通过对目前较有代表性的三种结构计算方法的比较，找出了各种计算方法的优缺点。并推荐Sap84弹性地基梁法作为倒虹吸收设计的首选计算方法。     

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。     

羑河渠道大型倒虹吸结构三维有限元分析

羑河渠道倒虹吸是南水北调中线总于渠大型穿河建筑物,受天然河道及总干渠高程影响,羑河倒虹吸水平管身顶部填土厚度大,管内承压水头高,对管身应力状态有重要影响.应用三维有限元方法,对该倒虹吸结构在不同荷载组合下的应力状态进行了计算分析,结果表明:渠道设计水位、一侧边孔检修、河道枯水位时出现最大拉、压应力,设计时应把此工况作为控制工况;模型与实际建筑物结构工作情况不完全一致,底板底部应力分布不均,在边缘部位出现较大压应力集中,但随基础沉降应力会逐渐消散.     

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。     

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。     

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。     

南水北调中线十里河渠道倒虹吸混凝土工程施工方案设计

南水北调中线十里河渠道倒虹吸混凝土浇筑工程,浇筑方量大,入仓强度高,进、出口渐变段体形及现场实际地形复杂。工程计划分期、分块、分层施工,管身段采用三轨门架式皮带布料机入仓,进、出口部位采用溜槽配合长臂反铲入仓等施工工艺,以及对混凝土平仓、振捣和收面养护做了严格规定。此方案有效地保障了工程质量及工程进度,取得了令人满意的工程效果。     

环形倒虹吸管结构分析

南水北调中线工程是我国缓解北方地区水资源严重短缺的一项伟大工程,从长江支流汉江丹江口水库引水,沿线北上,输水到北京、天津.输水干线总长1267km,共有建筑物1800多座,包括渡槽、涵洞、倒虹吸、水闸等.但倒虹吸数量居多,且型式单一.河北省境内的14座大型倒虹吸结构均采用箱涵式,众多的小型输水和排水倒虹吸也采用箱涵式.箱涵结构便于建模,应力分析简单,宜于多孔并联,但是该结构的受力状态不好,尤其预应力结构的锚头较多,局部应力非常复杂,造价也高,而环形预应力可以解决这一弊端.本文以创新为目的,对环形倒虹吸管进行分析.     

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     

南水北调配套工程瓦亭沟倒虹吸施工方法应用分析

倒虹吸是南水北调配套工程中较为常见的水工建筑物,主要工序为:导流及围堰施工、施工降排水、土方开挖、钢管安装及焊缝焊接、倒虹吸外包钢筋混凝土施工、配套阀井工程施工、土方回填。以上既是主要施工工序,也是质量控制要点。配套工程穿河倒虹吸作为重要隐蔽工程,科学组织编写其施工方案,对工程长期安全运行具有重要意义。     

梨形导流堤在南水北调中线工程大型建筑物中的应用

南水北调中线工程京石段大型交叉建筑物中,有7座倒虹吸工程采用新颖的河道整治构筑物梨形导流堤,这在跨河输水建筑物设计上算是新尝试．水工模型试验表明,这种构筑物对于改善河道行洪口门的水流流态具有明显的效果．对梨形导流堤的适用条件、结构特点以及外形轮廓尺寸进行了计算,并提出了相应的抗冲防护措施以及构造要求．     

大直径预应力砼管在倒虹吸管工程中的应用

论述了大直径预应力砼管的工程特性，比较了钢筋砼管与预应力砼管在工程应用中的优劣，并通过工程实例，介绍大直径预应力砼管在水利工程倒虹吸管工程中应用时有关参数的计算方法，预应力砼管施工技术和质量检验方法。     

南水北调中线穿河倒虹吸口门位置及尺寸试验

采用动、定床相结合的变态河工模型试验,对无工程和工程建设后倒虹吸口门不同布设方案的水位、流速、主流及冲淤情况等试验结果进行对比分析,确定了南水北调中线安阳河倒虹吸工程行洪口门的位置和尺寸。结合其他南水北调中线倒虹吸工程口门布设情况,研究了影响行洪口门位置、尺寸的主要因素,认为深泓线是决定口门中心位置的最主要因素,口门中心位置布置在深泓线处最佳,最优口门尺寸应尽可能接近深泓带宽度。     

南水北调中线龙门东干渠二支管式倒虹吸下部结构优化设计

龙门东干渠二支管式倒虹吸是南水北调中线京石段应急供水工程的一座渠渠交叉建筑物,上部结构为钢管连续梁,通过对其下部支承结构拱桥方案、薄壁墩方案两种方案进行比选、论证,对其进行优化设计。     

南水北调中线工程倒虹吸管道水力学试验研究

通过对南水北调中线工程总干渠西赵河倒虹吸的水工模型试验研究,对此类大型渠道倒虹吸的水力特性有了充分的认识,并给出了两类大型倒虹吸管各段的阻力损失分布及沿程阻力系数和局部阻力系数.通过水头损失计算值与实测值的比较,两者十分接近.为此类大型倒虹吸特别是南水北调中线工程中倒虹吸的设计和运行管理提供了依据.     

南水北调中线工程隧洞水力设计及水流特性研究

中线总干渠属宽浅式渠道,流量大水深浅．隧洞设计时既要考虑水流条件,又要顾及结构受力的合理性,使隧洞断面的高宽比应控制在1．0～1．5之间,从渠道到隧洞断面型式需要由宽浅式变为窄深式．为此,扼要介绍了这些隧洞的有关设计要点．     

南水北调中线跨河工程的泥沙问题研究

河流泥沙及河床变形问题直接关系到跨河建筑物的安全性．南水北调中线工程总干渠要跨越的河流众多,河流的河床组成、河道比降、河流宽度、行洪流量差异极大,而且河道冲刷对跨河工程的影响方式和影响程度也各不相同;同样,不同规模、型式、布置结构的跨河工程修建后对天然河道的影响也不同．分析计算各种影响的程度是跨河工程设计的依据．     

基于外部分类法的倒虹吸CAD系统研制

倒虹吸是南水北调中线工程中的主要跨河建筑物,为实现其自动化设计,使用ObjectARX 2008等工具,研制了倒虹吸结构设计与钢筋图绘的CAD系统（SPCAD）。通过借鉴外部分类法,对倒虹吸管段型式和钢筋型式进行了分类,编制了大量的几何形状和钢筋型式封装种类,既方便了系统的研制,也使软件代码具有复用性和可移植性。系统实现了任意孔数的倒虹吸（箱型）从荷载输入到内力计算、配筋计算、抗（限）裂验算,以及全部钢筋图AutoCAD绘制和钢筋表计算等全过程自动化设计。系统已应用于南水北调中线工程,极大地提高了倒虹吸结构的设计效率与设计质量,取得了良好的经济效益和社会效益。     

特大型渡槽架桥机施工方案和工艺研究

借鉴大型桥梁架桥机的施工方法,研究南水北调中线工程特大型渡槽的施工技术．在分析国内外简支桥梁采用不同型式架桥机施工的基础上,针对大吨位U形渡槽预制施工提出了“中穿式”架桥机的方案,并进行了总体方案设计和工艺研究,指出基于整体预制架设施工工艺将是大型渡槽施工技术的发展方向．     

南水北调中线河北段物流风险分析与应用研究

南水北调中线工程河北段线路长，涉及面广，施工组织难度大，资源调度不便，工期和投资风险都非常大．针对这些难题，提出该工程的物流供应一体化战略模型，为工程的建设提供有利的资源供应保障．