渡槽知识

合集下载

四川渡槽的安全范围和保护范围

四川渡槽的安全范围和保护范围

四川渡槽的安全范围和保护范围四川的渡槽是个啥?很多人可能听说过,但到底是个什么玩意儿,说实话,可能大多数人也不太清楚。

简单来说,渡槽就是一种用于输水的设施,它看上去就像一座悬在半空中的大管道,或者说是一条横跨山谷的“水路桥”。

它的作用呢,就是为了给山区或者高地的地方输送水资源。

四川这个地方,山多水多,气候复杂,搞个渡槽不但能解决供水问题,还能避免水源被浪费掉。

好嘛,听起来是不是很厉害?但是,咱说了这么多,这个渡槽的安全范围和保护范围到底是个啥意思呢?简单来说,安全范围就像是渡槽周围的“安全带”,用来保护渡槽本身不被破坏,避免意外发生;而保护范围呢,除了包括渡槽本身,还要考虑到渡槽周围的环境。

哎呀,听着就像是一个大工程,特别是这些渡槽修建在悬崖上、深谷里,哪里有点不小心就得了。

所以,搞清楚这些范围非常重要,搞不好就得出事儿!先说说安全范围吧。

渡槽的“安全带”很大,绝对不能有人乱窜。

有的人可能觉得,渡槽挺高的,也没啥大问题,我就站那儿看看不行吗?错!你站在旁边,不知道什么时候就会发生意外。

比如有些地方可能因为年久失修,渡槽的结构不牢固,突然间掉下来个啥东西,砸着人怎么办?再有些地方,附近的土地可能会被水流冲刷,周围的坡度也可能出现滑坡,这样一来,安全隐患就大了!四川那地方,地质条件复杂,别看晴天的时候风平浪静,突如其来的暴雨可是会把这“安全带”打破的。

再说保护范围吧。

保护范围不仅仅是为了保障渡槽的安全,还得确保渡槽周围的环境不会被破坏。

如果附近的植被、土壤、甚至是水源受到了影响,那渡槽的使用效果也就大打折扣了。

所以,渡槽的保护范围就得把这些因素考虑进去。

四川的山地比较多,很多地方的水源依赖天然的水流,如果不小心破坏了这个生态链,后果可不堪设想。

你想啊,周围的植被根系可是支撑着土壤稳定的,要是乱砍树、乱挖土,不就把自己给坑了?有些人可能会觉得,哎呀,修渡槽就是为了方便大家用水,保护这些周围的环境是不是有点麻烦?那可不!保护环境是为了长久利用,不然水源枯竭了,渡槽再大也没用。

渡槽剖析基础知识学习

渡槽剖析基础知识学习
渡槽剖析基础知识学习
(三)进出口布置
(1)与渠道直线连接 (2)设置渐变段
Lj C(B1-B2)
渐变段型式
长扭曲面
八字斜墙
圆弧直墙
示意图(渠道 →渡槽)
K1
0.1
0.2
0.2
渡槽剖析基础知识学习
急变型式 0.4
四、渡槽的水力计算 1.确定渡槽过水断面的形状
和尺寸、槽底纵坡、进出口高程; 2.校核水头损失是否满足渠
跨径较大时 ,常在支点处设置支座钢板
渡槽剖析基础知识学习
(三)支承结构设计
支承结构设计
型式选择
尺寸确定
排架与 基础连接
结构计算
渡槽剖析基础知识学习
1.支承结构型式选择、尺寸确定
(1)槽墩式
实体墩
空心墩
渡槽剖析基础知识学习
槽台
(2)排架式
单排架
双排架
渡槽剖析基础知识学习
A字形排架
2.排架与基础的连接
渡槽剖析基础知识学习
(四)渡槽基础设计
1.埋置深度
软土:1.5~2.0米
浅基础(埋深小于5米) 冰冻:冰冻层下0.3~0.5米
耕作区:地面下0.5~0.8米
深基础 (埋深大于5米)
2.结构形式
刚性基础 整体板式基础
浅基础用
钻孔桩基础 深基础用
沉井基础 渡槽剖析基础知识学习
渡槽剖析基础知识学习
六、拱式渡槽
系规划要求。
渡槽剖析基础知识学习
(一)槽身断面尺寸的确定
1.流量:设计流量设计,最大流量校核 2.公式:均匀流公式 (槽身长度L≥(15~20)
h2 ) 淹没宽顶堰公式 (L<(15~20)h2 )

渡槽ppt

渡槽ppt

第四章 渡 槽
第二节 渡槽水力计算
一、矩形断面渡槽水力计算计算公式
1.计算公式 (1)槽身水力计算公式(明渠均匀流计算)
Q ω C Ri
(2)进口水头损失(水面降落)计算公式
1)按淹没式宽顶堰流量公式计算
Q εω
2gZ 0
ε 为侧收缩系数,一般采用0.95;
流速系数,一般采用0.95;
出口渐变段末端(下游渠道)水位 7 为: 7 2 Z
出口渐变段末端底部高程

为:
8
8

7
h2
(2)已知设计水头值(上下游渠道水位差)的水力计算
与上述计算方法同 需大量试算(拟定槽内水深h,假
定槽底宽B,求出i及沿程损失iL, Z=Z1+iL-Z2 >Z,表明 假定的槽宽值偏小,槽身纵坡偏陡,计算的Z偏大,需加
第四章 渡 槽
1.软弱地基上: 基础埋置深度一般在1.5-2.0米左右,如果地基的允许承 载力较低时,可采取增加埋深或加大基底面尺寸的办法以 满足地基承载力的要求。当上层地基土的承载能力大于下 层时,宜利用上层土作持力层,但基底面以下的持力层厚 度应不小于1.0米。 2.坡地上的基础: 基底面应全部置于稳定坡线之下,并应削除不稳定的坡土 和岩石以保证工程的安全。河槽中受到水流冲刷的基础, 基顶面应埋入最大冲刷深度之下以免基底受到淘刷危及工 程的安全。对于深基础,计算的入土深度应从稳定坡线、 耕作层深、最大冲刷深度等处算起,以确保深基础的承载 能力。最大冲刷深度的计算可参考有关书籍和资料。
(略去试算步骤)
第四章 渡 槽
(2)进口水头损失(水面降落)计算,查表进口水头损失
系数ξ 1 =0.15
槽身流速为 V

渡槽施工方法(二)2024

渡槽施工方法(二)2024

渡槽施工方法(二)引言概述:渡槽施工方法是指在建设河流、沟渠等交通要道时,为保证交通流畅和水利工程的顺利进行,采用的一种特殊的施工方法。

本文将从五个方面对渡槽施工方法进行详细阐述,包括设计要点、材料选用、基础处理、施工步骤和安全措施。

正文:一、设计要点1. 考虑渡槽的宽度和深度,以确保可容纳预期流量。

2. 确定渡槽的材料和结构形式,根据实际需要选择适合的材料,如钢板、混凝土等。

3. 进行流量模拟计算,确保渡槽内的流速和水压在规定范围内。

4. 考虑渡槽的稳定性和耐久性,采取适当的加固措施,如设置支撑框架、增加钢筋等。

5. 进行环境影响评估,遵守环保要求,减少对生态环境的影响。

二、材料选用1. 根据设计要点选择合适的材料,如钢板、混凝土等。

2. 考虑材料的耐久性和可维护性,选择具有长寿命和易于维修的材料。

3. 确保材料符合相关标准和规范要求。

4. 在选择材料时,考虑施工难度和成本,做出合理的选择。

5. 对材料进行必要的检测和试验,确保其质量和性能符合要求。

三、基础处理1. 对施工地点进行勘测和测量,确定渡槽的建设位置和尺寸。

2. 清理施工地点,清除杂物和不平整的地面,确保施工的平整性。

3. 进行地质勘探,评估地基的承载力和稳定性,并根据评估结果进行基础处理。

4. 对基础进行加固处理,如设置挡土墙、加厚填土等。

5. 合理安排基础施工时间和顺序,确保施工进度和质量。

四、施工步骤1. 按照设计要点和施工计划进行施工准备,包括材料的运输和堆放等。

2. 根据设计要点进行渡槽的组装或浇筑,确保渡槽的结构安全和稳定。

3. 进行渡槽的连接和固定,采取合适的连接方式和固定设施。

4. 进行渡槽的验收和测试,检查渡槽的质量和性能是否符合要求。

5. 完善施工记录和档案,记录施工过程和相关信息,用于后期的维护和管理。

五、安全措施1. 制定施工安全管理制度,确保施工人员的安全。

2. 配备必要的安全设施和安全器材,如护栏、安全帽等。

渡槽

渡槽

高层建筑结构设计The Design
of Tall Buildings
广州大学土木工程学院 吴轶
断面型式分类 渡槽槽身断面型式
(a)矩形槽身 (a)矩形槽身
(b)U形槽身 (b)U形槽身
(c)梯形槽身 (c)梯形槽身
(d)圆管形槽身 (d)圆管形槽身
高层建筑结构设计The Design
of Tall Buildings
高层建筑结构设计The Design
of Tall Buildings
广州大学土木工程学院 吴轶
矩形断面
组合矩形截面
大流量要求
高层建筑结构设计The Design
of Tall Buildings
广州大学土木工程学院 吴轶
梯形截面
梯形截面
预制施工较简单,但横向受力条件不利。 预制施工较简单,但横向受力条件不利。由于迎风与背风面都是倾 斜的,对风的阻力较小, 斜的,对风的阻力较小,抗风稳定性有利
圆形截面
横向受力条件与抗风稳定性最有利, 横向受力条件与抗风稳定性最有利,但施工较复杂
高层建筑结构设计The Design
of Tall Buildings
广州大学土木工程学院 吴轶
U形截面
U形薄壳渡槽 形薄壳渡槽
(1)造型好,水利条件优越; (1)造型好,水利条件优越; 造型好 (2)结构简单 受力明确; 结构简单、 (2)结构简单、受力明确; (3)纵向刚度大 受力条件好、结构有足够的强度、刚度、稳定性、 纵向刚度大、 (3)纵向刚度大、受力条件好、结构有足够的强度、刚度、稳定性、 结构安全可靠,由于迎风面的大部分成圆弧面,对风的阻力减小, 结构安全可靠,由于迎风面的大部分成圆弧面,对风的阻力减小, 抗风稳定性较为有利; 抗风稳定性较为有利; (4)施工方便 它能适用于各种施工方案,特别容易实现吊装方案; 施工方便, (4)施工方便,它能适用于各种施工方案,特别容易实现吊装方案; (5)结构重量轻,节省工程量和工程投资; (5)结构重量轻,节省工程量和工程投资; 结构重量轻 (6)便于工厂化生产及管理 质量容易保证。 便于工厂化生产及管理, (6)便于工厂化生产及管理,质量容易保证。

渡槽知识——精选推荐

渡槽知识——精选推荐

渡槽知识⼤型多纵梁式钢筋混凝⼟渡槽结构受⼒试验研究⼀、渡槽原型概况南⽔北调中线⼯程河南段双洎河渡槽为南⽔北调⼯程总⼲渠跨越河南省新郑市境内双洎河的交叉建筑物,担负着双洎河以北地区南⽔北调的输⽔供⽔任务。

其中有郑州、新乡、安阳、邯郸、⽯家庄、北京、天津等⼤中城市的⽣活、⼯业⽤⽔以及沿⼲渠两侧河南、河北的农业⽤⽔,控制灌溉耕地⾯积3142万亩,负担分⽔⼝门61处,年平均输⽔100多亿⽴⽅⽶。

该⼯程全长895m,槽⾝总长600m,设计流量490m3/s,加⼤流量540m3/s,其规模仅次于穿黄⼯程。

由于其地质呈岩性不均且多层分布的状况,渡槽槽⾝为单跨简⽀结构。

钢筋混凝⼟多纵梁结构是在总结借鉴我国钢筋混凝⼟矩形断⾯渡槽建设经验基础上[1],结合双洎河渡槽⼯程特点进⾏改进设计,通过综合技术经济⽐较后选取的设计⽅案之⼀。

由于渡槽结构规模的显著增⼤,使得渡槽纵横向各承载构件之间受⼒的复杂性增加,需要重新研究认识其中的作⽤规律,以充分发挥结构的整体受⼒特性。

因此,在原型设计的基础上,进⾏了仿真模型试验研究。

渡槽原型如图1所⽰,其单跨跨度为20.0m,宽度为23.4m,⾼度为10.8m;过⽔断⾯宽度为19.0m,设计⽔深为6.77m,校核⽔深为7.27m。

沿纵向设宽度1.0m、⾼3.0m(含槽底板厚0.5m)的8根主梁,沿横向设宽度1.0m、⾼2.5m(含槽底板厚0.5m)的6根次梁,与横梁相应设6条竖肋与侧墙板形成竖向梁板结构。

根据设计要求,混凝⼟强度等级为C30,以⼆级配⾻料配制;受⼒主筋采⽤II级热轧钢筋,分布钢筋采⽤I级热轧钢筋。

图1渡槽原型外观及纵横断⾯⽴体图⼆、渡槽模型设计与制作模型试验的任务是:(1)研究纵向主梁的受⼒性能,确定在不同受⼒阶段各梁的承载作⽤及各⽀座反⼒的分布规律;(2)研究横梁的受⼒性能及其对纵向主梁受⼒性能的影响;(3)研究渡槽结构整体受⼒极限状态及超载安全系数;(4)确定渡槽结构抗裂设计的控制截⾯及裂缝发⽣发展规律。

渡槽的名词解释

渡槽的名词解释

渡槽的名词解释渡槽,也称船闸、船槽、船阀或船枢,是指一种用来控制船只通过河流、湖泊、山地或者湿地的一种设备结构。

渡槽是一种关卡,通过从一个水位对深水而言很薄的水位到达另一侧的水位。

它有效地提高了由海洋和河流到湖泊和其他深水海域的水利分配。

渡槽可以通过自动或半自动的系统来操作,也可以由人工或手动来操作。

根据其功能,渡槽可分为船闸、船槽和船阀。

船闸是一种渡槽,它一般是由柱式固定结构、铰接支架和铰接系统组成的。

它比较大,可同时控制多艘船舶的进出航行。

它的支架有助于支持渠道的防波堤以及船舶的行驶。

船槽一般用作临时海峡,或者海岸线受到破坏时使用,以处理海域深水阻隔或支持艘船的航行。

船槽是一种建在河道中的用来把海洋等水体导入湖泊的设备。

它由建造在河道中的用来拦留水位的抱杆和重型铁闸构成,两端的抱杆可以根据水情变化而变化,以控制进出渡槽的水位。

船阀是一种可以控制船只进入湖泊的装置,它可以与船闸一起使用。

它的作用是在渡槽的一端的渠道中,把水拦留在渡槽的一侧,以控制船只的进入或出口流量。

船阀关闭时,可分为内部闭式船阀、外部闭式船阀和混合闭式船阀。

渡槽是许多河流水利工程中不可或缺的重要设备,它主要用于处理湖泊与海洋之间的流量,控制入湖口的船舶,并保障船舶安全的行驶。

同时,它还可以改变河口的水位,以调节船舶在河口的移动、行驶速度和引航。

渡槽对河流水利工程有重要作用,它主要作用有:1.制河口船舶:渡槽可以控制湖泊河口的进出航行,从而保证船舶安全行驶,避免小船受潮。

2.节水位:渡槽可以根据湖泊与海洋之间的流量变化来调节湖口水位,从而改变船舶的行驶速度和引航。

3.少灌溉事故:渡槽可以控制海洋等水体的注入,防止污染灌溉用水,减少灌溉事故。

4. 保护河口环境:渡槽可以把海洋等水体导入湖泊,有助于改善河口环境,减少污染。

渡槽是许多河流水利工程中不可或缺的重要设备,其用途十分广泛,对河流水利工程有重要作用。

不仅可以控制河口船舶,调节水位,减少灌溉事故,保护河口环境,而且还可以维护水资源,开发河口经济。

渡槽的工作原理

渡槽的工作原理

渡槽的工作原理渡槽是一种常见的工程结构,用于将河流或运河引导到需要的地方。

它的工作原理是利用水流的力量,通过特定的设计和结构,将水流引导到目标地点,实现水资源的有效利用。

渡槽的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 引导水流:首先,渡槽的设计需要考虑水流的方向和流量。

根据实际情况,确定渡槽的起点和终点,并计算出所需的渡槽长度和宽度。

在设计过程中,需要考虑水流的速度和压力,以确保渡槽的稳定性和安全性。

2. 控制水位:渡槽通常用于引导水流到需要的地方,因此需要控制水位以适应目标地的需求。

可以通过设置堰坝或闸门来调节水位,确保水流能够顺利进入和离开渡槽。

3. 减少水流阻力:为了减少水流的阻力,渡槽的设计需要考虑流体力学的原理。

通常会采用流线型的设计,使水流在渡槽内部流动时减少能量损失和阻力。

此外,渡槽内部的表面也需要光滑,以减少水流的摩擦力。

4. 防止漏水:渡槽的设计和施工需要保证其结构的完整性,以防止水流的泄漏。

通常会选择耐水性能好的材料,如混凝土或钢材,来构建渡槽的壁面和底部。

并且在施工过程中,需要进行严密的质量控制,确保渡槽的密封性能。

5. 维护和清理:渡槽在长时间使用后,可能会积累泥沙、杂草等杂物,影响水流的畅通。

因此,定期的维护和清理是必要的。

可以通过清理设备或人工的方式清理渡槽内部的杂物,以保持渡槽的正常工作状态。

渡槽是一种利用水流的力量将水资源引导到需要的地方的工程结构。

它的工作原理包括引导水流、控制水位、减少水流阻力、防止漏水以及维护和清理等步骤。

通过合理的设计和施工,渡槽能够有效地利用水资源,为社会经济的发展做出贡献。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

大型多纵梁式钢筋混凝土渡槽结构受力试验研究一、渡槽原型概况南水北调中线工程河南段双洎河渡槽为南水北调工程总干渠跨越河南省新郑市境内双洎河的交叉建筑物,担负着双洎河以北地区南水北调的输水供水任务。

其中有郑州、新乡、安阳、邯郸、石家庄、北京、天津等大中城市的生活、工业用水以及沿干渠两侧河南、河北的农业用水,控制灌溉耕地面积3142万亩,负担分水口门61处,年平均输水100多亿立方米。

该工程全长895m,槽身总长600m,设计流量490m3/s,加大流量540m3/s,其规模仅次于穿黄工程。

由于其地质呈岩性不均且多层分布的状况,渡槽槽身为单跨简支结构。

钢筋混凝土多纵梁结构是在总结借鉴我国钢筋混凝土矩形断面渡槽建设经验基础上[1],结合双洎河渡槽工程特点进行改进设计,通过综合技术经济比较后选取的设计方案之一。

由于渡槽结构规模的显著增大,使得渡槽纵横向各承载构件之间受力的复杂性增加,需要重新研究认识其中的作用规律,以充分发挥结构的整体受力特性。

因此,在原型设计的基础上,进行了仿真模型试验研究。

渡槽原型如图1所示,其单跨跨度为20.0m,宽度为23.4m,高度为10.8m;过水断面宽度为19.0m,设计水深为6.77m,校核水深为7.27m。

沿纵向设宽度1.0m、高3.0m(含槽底板厚0.5m)的8根主梁,沿横向设宽度1.0m、高2.5m(含槽底板厚0.5m)的6根次梁,与横梁相应设6条竖肋与侧墙板形成竖向梁板结构。

根据设计要求,混凝土强度等级为C30,以二级配骨料配制;受力主筋采用II级热轧钢筋,分布钢筋采用I级热轧钢筋。

图1渡槽原型外观及纵横断面立体图二、渡槽模型设计与制作模型试验的任务是:(1)研究纵向主梁的受力性能,确定在不同受力阶段各梁的承载作用及各支座反力的分布规律;(2)研究横梁的受力性能及其对纵向主梁受力性能的影响;(3)研究渡槽结构整体受力极限状态及超载安全系数;(4)确定渡槽结构抗裂设计的控制截面及裂缝发生发展规律。

2.1模型比尺与材料选择根据仿真模型相似理论[2],能够反映原型受力全过程的模型材料与原型材料的应力应变关系应具有全过程相似性,比较简单的材料模拟就是采用与原型同样的材料进行模型制作。

考虑渡槽原型的断面尺寸、模型成型的可行性、测试结果的精确性并兼顾试验设备能力等各方面因素,确定模型比尺为1:5,模型混凝土的级配和强度等级与原型相同,采用现浇成型,浇筑顺序与原型相同。

模型钢筋总截面面积按模型比尺取为原型的1/25,采用与原型相同的表面变形钢筋,通过钢筋根数和直径的调整,使模型与原型钢筋的分散程度相近。

受力钢筋按其合力作用点位置不变配置。

分布钢筋按粘结相似原则配置,使模型与原型钢筋的d/c(d 为钢筋直径,c为混凝土保护层厚度)相同[3]。

模型跨度为4.0m, 其横断面尺寸如图2所示。

图2渡槽模型横断面(尺寸单位:cm)2.2加载系统在正常运行状况下,渡槽主要承受结构自重和水荷载作用。

(1)竖向水荷载竖向水荷载为作用在渡槽底板上的均布荷载。

常规的加载方法如简支梁分配法和堆重法因所用分配梁和重物众多既不经济也难以保证加载精度,同时妨碍侧向水荷载的施加。

因此,经过反复试验研究,研制出如图3所示的大型单面压力胶囊施加竖向水荷载。

该装置底面采用厚度为3mm的一次成型特制橡胶皮,顶面采用厚度为20mm的钢板焊接成刚性骨架,两者之间采用法兰方法连接组成压力空腔,外接入水口向空腔内打水,通过该装置上部的2根纵向钢梁与4套反力架组成的反力装置达到向渡槽底板加压的目的。

由于该装置底面橡胶皮柔度很大,抗拉性能较好,完全可以与底板的受力变形保持协调,对模型的刚度影响很小,从而达到了准确模拟竖向水荷载的目的。

其内水压力通过四种仪器测定以保证加载的精确度和可信度:(1)在空腔顶面钢板上钻孔,焊接一段大腹钢管,内置水压力盒,钢管外口用环氧树脂牢固密封。

通过计算机绘制实时监控曲线对加载过程予以控制;(2)在空腔侧封钢板上钻孔,焊接连接钢管装配精度为0.002MPa的水压力表直接读取内水压力;(3)在空腔顶面钢板上钻孔,连接透明塑料管,用皮尺测读水柱上升高度直观确定空腔内水压力;(4)在2根纵向钢梁两端与4套反力架之间搁置4个100t油压千斤顶,千斤顶与反力架横梁间搁置70t 传感器测定支反力换算空腔内水压力。

图3水荷载加载装置横断面示意(2)横向水荷载横向水荷载为作用在渡槽边墙上的倒三角形分布荷载。

比较精确的加载可以采用上述的单面压力胶囊,沿边墙高度分层施加等效均布荷载。

由于本模型渡槽边墙为嵌固在底部结构上的悬臂构件,受力简捷明确,本研究将研究重心放在侧墙对底部结构受力性能的影响上。

根据三维有限元分析,本研究采用了较为经济可靠的系列千斤顶施加等效集中力模拟侧向水荷载,千斤顶连接在水平刚架上并由四角的竖立钢管支撑于地面,与竖向水荷载加载系统相互独立(图3)。

因加载过程中横向水荷载的作用重心随水位不断变化,而加载设备随之改变加载位置比较困难,所以集中力作用点选取为设计水位横向水荷载重心,集中力大小按控制截面弯矩等效原则确定。

本试验采用系列千斤顶包括8个60t、4个30t油压千斤顶,全部由成都五七一厂生产并由同一液压稳压源供油,经试验测试可以保证各千斤顶加载同步。

正式模型试验时配备4个传感器对稳压器读数和两侧墙受力进行监测。

(3)结构自重结合三维有限元分析结果,渡槽底部结构自重以均布荷载模拟,以面力代替体力,即在竖向水荷载施加之前,首先向压力空腔内注水施加等效自重的水压力。

边墙自重采用堆积重物法施加在边墙顶部模拟,堆积量及作用位置以边墙控制截面应力等效为原则。

为了尽量减小顶部加力钢梁对边墙的约束,在两边墙顶部小钢梁与横向大钢梁之间均设置滚轴支座。

正式试验过程中采取了必要的防险保护措施。

图4边墙自重模拟系统图5渡槽简支支座模拟示意2.3模型支座根据渡槽原型设计要求,渡槽各纵向主梁为一端滚轴、一端铰支的简支方式。

模型的滚轴支座采用上下厚度为20mm的钢板间放置直径为28mm的圆钢棒,与原型滚轴支座一致;模型的铰支支座根据对渡槽原型各纵向主梁端部转角位移的三维有限元分析结果,选用具有一定压缩变形转动能力的油压压力钢枕模拟,压力钢枕上下各置厚度为20mm的钢板。

同时利用压力钢枕测定各纵向主梁的支座反力,本试验共采用10块压力钢枕,其中在两边梁支座各布置2块,中间的六根梁支座各布置1块。

压力钢枕由成都五七一厂定型生产。

2.4测试系统除上述的加载测试设备和支座反力测试设备外,本试验尚布置有混凝土和钢筋应变片测试、渡槽底部位移测试和裂缝监测。

整个模型共设置了75片钢筋应变片、175片混凝土应变片和28支电阻式位移计。

钢筋应变片布置在各纵向主梁跨中、各纵向主梁间横梁跨中及边墙设计控制截面,与钢筋应变片对应的混凝土表面均布置有混凝土应变片,并在各纵向主梁跨中、各纵向主梁间横梁跨中截面的混凝土侧表面不同高度处沿水平方向布置3~4片混凝土应变片,同时在纵向主梁端部混凝土表面布置应变花,应变花的方向为水平一片、垂直一片、45度方向一片。

电阻式位移计布置在各纵向主梁两端支座和跨中底面,同时根据渡槽模型沿南北方向放置的结构及荷载对称性,在东半部4根纵向主梁底面(位于渡槽两端第一第二横梁中间)各布置2支电阻式位移计、在第二横梁底面(位于各纵向主梁中间)布置4支电阻式位移计。

图6所示为边纵梁及侧墙外表面混凝土应变片的布置,其它仪器布置情况详见研究报告[6]。

加载传感器数据由YJ-25电阻应变仪人工采集记录。

其它所有数据均由英国进口Solartron高精度数据采集系统、上海华东电子仪器厂生产YJ-22全自动数据采集系统通过计算机自动采集。

图6边纵梁及侧墙外表面混凝土应变片的布置三、模型试验3.1试验程序模型纵向在实验室内沿南北向放置。

本模型主要试验程序分为四个阶段:(1)模型制作阶段,包括钢筋应变片的设置、钢筋骨架绑扎、模板、混凝土浇筑与养护;(2)加载设备研制及安装阶段,进行了竖向水荷载加载装置的前期小模型试验测定内压极限承载力,成功后开始正式制作、安装并反复调试以保证正式试验成功。

竖向水荷载加载装置调试完成后,进行侧向水荷载加载装置的安装调试;(3)测试系统的安装调试,模型混凝土浇筑28天后,开始布设混凝土应变片,加载系统调试完毕后布设电阻式位移计,联机后在渡槽1/2设计水位范围内进行仪器的全面调试;(4)正式试验,将槽面加载装置架空,初读数;架设边墙顶部两根横梁,放下槽面加载装置,相应施加等比例的水压,读数;吊装模拟边墙自重的其余重物,施加相应水压,完成结构自重的模拟,读数;加载至1/3和2/3设计水位后分别读数,并重复加卸载3次读数;加载至设计水位、校核水位、满槽水位,并分别读数;之后,每级加载水位升高0.5m,直至达到结构受力的极限状态。

从2/3设计水位后,开始进行裂缝监测,裂缝出现后进行记录并读取典型裂缝的宽度。

3.2超载试验方法对于渡槽而言,其水荷载最大为满槽水位在正常运行过程中超过设计水位至满槽;(2)渡槽因建造时材料性能未达到设计要求或渡槽使用若干年后因材料性能退化造成结构抗力降低,在同样的设计水位水荷载作用下,意味着结构超载。

第一种状况检验结构在正常施工、正常使用条件、满槽水荷载作用下的工作性能,水荷载沿竖向和横向同时施加至满槽水位为止。

第二种状况为结构设计、结构检验提供结构整体安全储备的参考,水荷载沿竖向和横向同时以设计水位的倍数施加。

实际试验施加至2倍设计水位水荷载时,渡槽模型纵向主梁数条裂缝宽度达到了0.4mm的正常使用裂缝控制极限状态,至此完成全部试验工作。

四、试验成果分析4.1侧墙的受力性能沿渡槽纵向侧墙内侧贴角上截面布置的竖向混凝土和钢筋应变片测试结果如图7和图8所示,证明侧墙在横向水荷载作用下为固结于底部梁板结构的悬臂构件,同时因受到渡槽两端竖肋的约束沿纵向产生侧向弯曲,致使侧墙裂缝控制截面位于跨中区域边墙根部。

在校核水位水荷载作用下边墙竖肋的内侧表面出现长度为20mm~40mm的局部间断微裂缝,西侧墙2条,东侧墙1条。

裂缝的开展与不断扩张导致钢筋受拉作用增大,其应力值也显著增加。

在跨中区域钢筋应力值较大,在两端拉应力很小或为受压状态,与混凝土应变片测试结果相对应。

当荷载达到1.52倍设计水位荷载时侧墙内表面裂缝延伸相连,裂缝呈水平状态,达到侧墙抗裂设计极限状态。

图7侧墙底部控制截面内表面混凝土应变分布图8侧墙底部控制截面内侧竖向钢筋应力分布4.2纵向大梁的受力性能加载至2/3设计水位荷载时,中间的4根纵向主梁(图2中3#~6#)梁底跨中区域各出现1~2条垂直裂缝,在设计水位荷载时最大裂缝宽度达0.09mm,校核水位荷载时最大裂缝宽度达0.15mm。

随着荷载的增加,裂缝宽度发展缓慢。

相关文档
最新文档