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流固耦合系统的位移-压力(u_i,p)格式在u型渡槽抗震分析中的应用研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2010年第1期42卷 47-53页

作者：张多新周娟白新理华北水利水电学院土木与交通学院河南郑州450011 同济大学土木工程学院上海200029

针对大型u型渡槽槽形特征和抗震设计问题,建立了适于u型渡槽流固耦合(FSI)系统动力分析的位移-压力(ui,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(ui,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... 详细信息

针对大型u型渡槽槽形特征和抗震设计问题,建立了适于u型渡槽流固耦合(FSI)系统动力分析的位移-压力(ui,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(ui,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(ui,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,适应曲边FSI边界条件.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抗震设计提供参考.

关键词：南水北调 u型渡槽流固耦合压力-位移有限元结构动力学

u型渡槽参数化有限元建模与智能优化设计研究

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河海大学学报（自然科学版） 2022年第5期50卷 75-81页

作者：张建华李静林潮宁黄永涛李同春中铁水利水电规划设计集团有限公司江西南昌330029 河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

为推动u型渡槽的结构优化设计更好地向智能化、自动化发展,建立了一套结合参数化有限元分析程序及智能优化算法程序的结构优化设计系统。基于自主研发的大型有限元通用程序HSNAP,开发了参数化建模程序模块,实现了渡槽三维设计模型的参... 详细信息

为推动u型渡槽的结构优化设计更好地向智能化、自动化发展,建立了一套结合参数化有限元分析程序及智能优化算法程序的结构优化设计系统。基于自主研发的大型有限元通用程序HSNAP,开发了参数化建模程序模块,实现了渡槽三维设计模型的参数化描述;结合多核并行技术,编制了并行化鲸鱼优化算法程序进行优化计算。结合某灌区u型渡槽工程,以混凝土用量最低为优化目标,采用所提出的结构优化设计系统对渡槽结构尺寸参数进行优化,分析结果表明,与原设计方案相比,优化方案能够满足结构的安全要求,并具有显著的经济效益。

关键词： u型渡槽参数化建模鲸鱼优化算法并行化计算惩罚函数法结构优化设计

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基于可靠性安全系数法u型渡槽经时承载力评估

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基于可靠性安全系数法U型渡槽经时承载力评估

作者：罗有为湘潭大学

学位级别：硕士

服役期的结构物,在周围环境影响下,随着时间增长的推移,会逐渐老化,这是一个不可逆转的发展过程,这个过程将必然影响到结构物的服役性能甚至结构物的安全性。本文采用理论分析、现场工程实测与有限元模拟三者相结合的方法,在一般大气环... 详细信息

服役期的结构物,在周围环境影响下,随着时间增长的推移,会逐渐老化,这是一个不可逆转的发展过程,这个过程将必然影响到结构物的服役性能甚至结构物的安全性。本文采用理论分析、现场工程实测与有限元模拟三者相结合的方法,在一般大气环境中考虑混凝土碳化、强度变化、钢筋锈蚀等多因素对渡槽结构抗力衰减的影响;基于可靠性安全系数,对既有等跨双悬臂u型薄壳渡槽的承载力随着时间退化的性能进行分析和评定。主要研究工作及成果如下:1.考虑结构物在服役期内导致抗力衰减的多重因素和不同结构形式的抗力统计参数,建立了以时间为因变量的钢筋锈蚀和混凝土强度退化模型,确定评定渡槽结构承载力性能的基础。2.提出在u型渡槽结构中将可靠度理论与传统安全系数相结合的分析方法,以石洞江u型渡槽为研究对象,确定此渡槽槽身的失效准则,即混凝土开裂、压碎、钢筋受拉破坏及挠度变形过大;并将可靠性意义下的安全系数评估失效准则与结构剩余寿命评估准则有机地统一起来,确定最低材料强度要求,研究了基于材料强度经时退化规律推导渡槽结构剩余寿命的方法。3.对石洞江u型渡槽进行现场材料测试及充水加载试验,材料测试结果表明选取的钢筋和混凝土性能退化模型的正确性;在现阶段渡槽大于最低材料强度要求下,现场充水载荷试验表明石洞江u型渡槽仍然处于弹性工作阶段,加水段渡槽槽身承载力足够,同时验证现阶段渡槽可以安全使用。4.对不同阶段的u型渡槽力学性能进行了分析研究。初始阶段的数值模拟结果说明,采用简化按梁计算的结构力学方法对渡槽进行结构分析是可行的;现行阶段的模拟结果和现场加载试验比较验证了三维有限元分析的可靠性;理论预测的承载力寿命终止阶段有限元模拟结果表明预测方法的正确性。

关键词：可靠性安全系数 u型渡槽承载力寿命预测

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u型渡槽结构安全复核与稳定计算评价分析

四川水利 2022年第S1期 32-36页

作者：赵伟赵川云南建投第一水利水电建设有限公司昆明650217 四川省水利科学研究院成都610072

渡槽是典型的输水建筑物,工程结构的安全稳定直接影响到灌区的正常运行。为了定量评估老旧渡槽的运行状态,根据《渡槽安全评价导则》(T/CHES 22-2018)有关规定,对某老旧u型渡槽的过流能力、净空高度和槽身结构的纵向及横向结构稳定进行... 详细信息

渡槽是典型的输水建筑物,工程结构的安全稳定直接影响到灌区的正常运行。为了定量评估老旧渡槽的运行状态,根据《渡槽安全评价导则》(T/CHES 22-2018)有关规定,对某老旧u型渡槽的过流能力、净空高度和槽身结构的纵向及横向结构稳定进行计算,结果表明:(1)该渡槽过流能力和净空高度满足要求;(2)当考虑渡槽槽身的老化作用时,结构的纵向及横向结构稳定均不满足要求。说明对于超过合理使用运行年限的渡槽应及时进行结构安全复核计算评价,便于及时掌控建筑物的运行状态,对后期渡槽工程的正常运行和维修加固设计具有一定的参考价值。

关键词： u型渡槽工程结构过流能力稳定分析

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u型渡槽设计优化

工程建设与设计 2016年第12期 113-115页

作者：李小东焦作市引沁灌区管理局河南焦作454650

小浪底北岸灌区工程总干渠穿越砚瓦河,架设渡槽作为输水建筑物;渡槽架空高,工程质量和耐久性高,作为比选方案之一,拟采用现浇混凝土u型槽身,现浇混凝土排架支撑,钢筋混凝土灌注桩;在施工工艺上,针对跨越山区河流的地形条件,采用钢管模... 详细信息

小浪底北岸灌区工程总干渠穿越砚瓦河,架设渡槽作为输水建筑物;渡槽架空高,工程质量和耐久性高,作为比选方案之一,拟采用现浇混凝土u型槽身,现浇混凝土排架支撑,钢筋混凝土灌注桩;在施工工艺上,针对跨越山区河流的地形条件,采用钢管模架支撑平台,现场浇筑槽身施工方案。

关键词： u型渡槽结构设计与优化整体施工方案小浪底北岸灌区

HK防水护面剂在u型渡槽防渗防冲刷中的应用

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小水电 2008年第2期 24-25页

作者：陈海亮徐世伟里石门水库管理局浙江天台317200

里石门水库有多处"u"型渡槽,因运行日久,老化严重,面临倒塌危险。近几年,为解决这一问题,管理人员一直在寻找最佳处理方法,却不理想。介绍一种采用HK防水护面剂进行综合治理的新方法,经过实际应用探索,取得了较好的效果。图2幅,表1个。

关键词： u型渡槽 HK防水护面剂防渗漏防冲刷

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大型现浇钢筋混凝土u型渡槽施工技术

山西水利科技 1999年第1期 84-87页

作者：李致广景鸿义王介民董自锁运城行署水利水保局运城地区水工总队

禹门口提水工程干渠上的十几座大型钢筋混凝土渡槽采用现浇混凝土施工方案。经过十几座渡槽的施工及通水检验，证明现浇施工技术与工艺已经成熟。本文就施工中遇到的高大排架外形与垂直度控制、槽身模板制做与固定、模具的空中支撑、运... 详细信息

禹门口提水工程干渠上的十几座大型钢筋混凝土渡槽采用现浇混凝土施工方案。经过十几座渡槽的施工及通水检验，证明现浇施工技术与工艺已经成熟。本文就施工中遇到的高大排架外形与垂直度控制、槽身模板制做与固定、模具的空中支撑、运输与入仓办法等做以简单介绍。

关键词：钢筋混凝土 u型渡槽浇筑施工技术渡槽

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SCL防渗膜在黄石灌区u型渡槽的应用

湖南水利水电 2016年第6期 30-32页

作者：伍立元常德市桃源县黄石水库灌区管理局常德市435000

黄石灌区有干渠渡槽24座,经过多年的运行,大部分槽身出现裂缝并伴有不同程度的渗漏。根据灌区的实际需要,为切实保证渡槽正常安全运行,选择采用SCL防渗膜材料技术对其中三座u型渡槽进行防渗处理,获得了较为理想的效果。文章就黄石灌区... 详细信息

黄石灌区有干渠渡槽24座,经过多年的运行,大部分槽身出现裂缝并伴有不同程度的渗漏。根据灌区的实际需要,为切实保证渡槽正常安全运行,选择采用SCL防渗膜材料技术对其中三座u型渡槽进行防渗处理,获得了较为理想的效果。文章就黄石灌区三座渡槽的防渗处理措施进行简要的说明。

关键词： u型渡槽渗漏 SCL防渗膜防渗

大型钢筋混凝土u型渡槽整体钢模的内模支护装置及其应用

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水上安全 2023年第16期 166-168页

作者：王兴海甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心甘肃景泰730400

本文以大型钢筋混凝土u型渡槽整体钢模的内模支护装置为研究对象,与传统的渡槽支模方法从多方面进行了对比,本装置具有结构简单,易于加工和支护,安装、拆除时间短,模板结构稳定,不易变形,且占用空间小,便于人员安全操作等优点,成功应用... 详细信息

本文以大型钢筋混凝土u型渡槽整体钢模的内模支护装置为研究对象,与传统的渡槽支模方法从多方面进行了对比,本装置具有结构简单,易于加工和支护,安装、拆除时间短,模板结构稳定,不易变形,且占用空间小,便于人员安全操作等优点,成功应用于甘肃省景泰川电力提灌工程总干渠输水渡槽的更新改造。获得了很好的经济效益、社会效益及生态效益。

关键词：整体式组合钢模整体浇筑 u型渡槽内模支护