渡槽知识
四川渡槽的安全范围和保护范围
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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。
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(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
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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
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(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
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1.支承结构型式选择、尺寸确定
(1)槽墩式
实体墩
空心墩
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槽台
(2)排架式
单排架
双排架
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A字形排架
2.排架与基础的连接
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(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
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六、拱式渡槽
系规划要求。
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(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
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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
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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
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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
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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](https://img.taocdn.com/s3/m/8db2fa4e793e0912a21614791711cc7931b77894.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/7f87150cb80d6c85ec3a87c24028915f804d8485.png)
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。
浅谈渡槽施工方法和工艺技术(二)2024
![浅谈渡槽施工方法和工艺技术(二)2024](https://img.taocdn.com/s3/m/f1d1ed9c3086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe90e.png)
浅谈渡槽施工方法和工艺技术(二)引言:渡槽施工是水利工程中的重要环节,其施工方法和工艺技术直接影响渡槽的质量和使用寿命。
本文将从五个大点来讨论渡槽施工方法和工艺技术,包括基础处理、渡槽壁面的施工、渡槽底部的施工、渡槽顶部的施工和渡槽的防渗措施,以期能够为渡槽施工提供参考。
正文:一、基础处理:1.进行场地勘察和地质勘探,了解地质条件和地下水情况。
2.若基础地下水位较高,采取降水处理措施,保持基坑干燥。
3.按照设计要求进行基础开挖和边坡处理,提供良好的施工基础。
4.合理布置基础钢筋搭设和混凝土浇筑,确保基础的承载力和稳定性。
5.对基础进行检查和验收,确保符合设计要求。
二、渡槽壁面的施工:1.确定壁面施工方法,可以采用模板施工、浇筑施工或喷混凝土施工。
2.根据设计要求进行模板安装,确保模板平整牢固。
3.进行混凝土配合比设计,确保混凝土强度和耐久性。
4.按照施工序列和施工进度进行混凝土浇筑,确保一次浇筑完整。
5.注意混凝土浇筑的震捣和养护,确保壁面的密实和光滑。
三、渡槽底部的施工:1.进行底部平整度的控制和检查,确保符合设计要求。
2.进行排水管道的布置和安装,确保渡槽底部的排水畅通。
3.进行底板防渗处理,如使用防渗混凝土或进行渗透性土体的处理。
4.进行底板的浇筑,按照设计要求进行混凝土配合比和浇筑工艺。
5.注意底板的养护和灌浆处理,确保底部的强度和稳定性。
四、渡槽顶部的施工:1.确定顶部结构形式,可以采用预制板、钢梁混凝土或保温层等。
2.进行顶板的预制,确保预制板的大小、强度和质量。
3.进行预制板或钢梁混凝土的安装,确保顶部的平整度和连接牢固。
4.进行保温层的施工,确保防止冷热桥效应和保温效果。
5.进行防水层的施工,如使用防水涂料、防水卷材等,确保渡槽的防渗性能。
五、渡槽的防渗措施:1.选择合适的防渗材料和施工方法,如使用防渗混凝土、防渗涂料等。
2.进行防渗层的施工,确保渡槽壁面、底部和顶部的防渗性能。
任务20渡槽
![任务20渡槽](https://img.taocdn.com/s3/m/a3bd25e7770bf78a652954b0.png)
(2)按建筑材料分类:木渡槽、砌 石、砼及钢筋砼等
(3)按支承结构型式分:有梁式、 拱式、桁架式、组合式及悬吊或 斜拉式
(4)按槽身断面形状分:矩形渡槽、
U形渡槽等。
建成的中铺电灌工程干渠输水渡槽
1、梁式渡槽
简支梁的特点是结构简单,吊装施工方 便,接缝止水易解决。但其跨中弯矩较大, 底板全部受拉,对抗裂防渗不利。
• 斜拉渡槽塔架有独塔、双塔、多塔之分,双塔采用 较多。斜拉索可布置成竖琴形、扇形、辐射影等, 其中以扇形较为通用。
梁式渡槽的跨度不宜过大,跨度一般在 20m以下较经济 。
• 槽身横断面型式
梁式渡槽的槽身是直接搁置于槽墩或槽架上的。为适应温 度变化及地基不均匀沉陷等原因而引起的变形,必须设置横 向伸缩缝将槽身分为独立工作的若干节,并将槽身与进出口 建筑物分开。伸缩缝之间的每一节槽身沿纵向设有支点,所 以既起输水作用又起纵向梁作用。
斜坡式--根据连接段的支承方式不同,又可分为刚性连接和柔 性连接两种。 挡土墙式--将边跨槽身的一端支承在重力挡土墙式边墩上,并 与渐变段或连接段连接。 2.槽身与挖方渠道的连接
槽身与挖方渠道的连接
1—槽身;2—渐变段;3—连接段;4—地梁;5—浆砌 石底座
槽身:主要起输水作用,对于梁式、拱上结构为排架式的拱 式渡槽,槽身还起纵向梁的作用。槽身横断面形式有矩 形、梯形、U形、半椭圆形和抛物线形等,常用矩形与 U 形。横断面的形式与尺寸主要根据水力计算、材料、施 工方法及支承结构形式等条件选定。也有的渡槽将槽身 与支承结构结合为一体。
式槽架等。 重力墩:实体、空心墩 排架:常用的形式有单排架、双排架及A字形排架
等几种型式。
排架形式 (a) 单排架 (b) 双排架 (c) A字形排架
渡槽类型.微课.
![渡槽类型.微课.](https://img.taocdn.com/s3/m/2bdd9f3d227916888486d72c.png)
单悬臂梁式
不出现拉 应力
单悬臂式示意图
用在两岸的槽身或双悬臂梁式向简支梁式过渡采用。
双悬臂梁式
等跨双悬臂式:跨中弯矩M=0,底部全部位于受压区,对抗裂有利,故跨度可以加大,每跨为 25~40m,但施工吊装困难。接头止水易拉裂。 等弯矩双悬臂式:是通过调整排架间距使跨中弯矩M与支座弯矩相等。虽然跨中弯矩比简支梁式 最大弯矩 减少很多,但需上下配筋,不一定经济。又由于跨度不等,对墩架不利,故应用不多。
张峰水库龙王嘴渡槽
双曲拱
双曲拱断面图 双曲拱渡槽:由拱肋、拱波、拱板和横梁组成。主拱圈沿纵向和横向均呈拱形。
韶山灌区双曲拱渡槽
优点:充分发挥拱的作用,承载能力大,造型美观 ,节省钢筋和木材,适用大跨度渡槽。
谢谢各位!
主持单位:
黄河水利职业技术学院
双悬臂梁式渡槽
青山灌水千米道水渡槽
(2)拱式渡槽分类 槽身置于拱式支承结构上,主要承重结构是主拱圈。 拱圈的两端支承在槽墩或槽台上,以受压力为主。 支座:建立在比较坚固的岩石地基上。 拱式渡槽分类: 按材料分:砌石、混凝土和钢筋混凝土等; 按主拱圈的结构型式可分为:板拱、肋拱、双曲拱等
罗 定 长 岗 坡 渡 槽
根据支承结构:梁式、拱式
梁式渡槽
板拱 肋拱 双曲拱
拱式渡槽
(1)梁式渡槽的分类 根据其槽身支承位置不同可分为:简支梁式;悬臂梁式。 简支梁式
L
简支式示意图
优点:结构简单,施工方便,止水简单
洛河渡槽
缺点:跨中弯矩大,不利抗裂抗渗
经济跨度L=(0.8~1.2)H H——墩架高度
悬臂梁又分为:单悬臂;双悬臂。
参建单位:
杨凌职业技术学院
四川水利职业技术学院 山西水利职业技术学院 长江工程职业技术学院 重庆水利电力职业技术学院
土木工程中的渡槽设计与施工要点
![土木工程中的渡槽设计与施工要点](https://img.taocdn.com/s3/m/8749026a2bf90242a8956bec0975f46527d3a7de.png)
土木工程中的渡槽设计与施工要点土木工程是指利用土木材料和工程机械,进行土地开发、工程建设的一门学科。
在土木工程中,渡槽是一项重要的设计与施工工作。
渡槽是一种建设在河流或运河中的控制工程,用于引导水流通过。
渡槽的设计与施工要点主要包括以下几个方面:1.渡槽的位置选择:渡槽的设置应根据施工需要和地形地貌等因素进行合理选择。
一般来说,渡槽的位置应选择在水流稳定的区域,避免水流冲击对渡槽的破坏。
2.渡槽的尺寸设计:渡槽的尺寸应满足引导水流顺利通过的要求,同时考虑到渡槽结构的强度和稳定性。
渡槽的尺寸设计需要考虑到水流量、水头差和流速等因素。
3.渡槽的材料选择:渡槽的材料应具有良好的耐水性和耐腐蚀性能,并能承受水流冲击和外力作用。
常见的渡槽材料包括混凝土、钢筋混凝土和钢结构等。
4.渡槽的施工工艺:渡槽的施工过程需要按照设计要求进行。
施工前需要进行地质勘探,了解地质情况,以便确定合适的施工方法和工艺。
在施工过程中,需要注意保护环境,确保水流通畅,避免对周围土地和生态环境造成破坏。
5.渡槽的抗洪设计:渡槽在设计时需要考虑到可能发生的洪水情况,确保渡槽的结构能够承受洪水冲击。
可以采用设置防洪闸门或调节闸门等措施来应对洪水。
6.渡槽的维护管理:渡槽的维护管理工作十分重要,可以避免渡槽发生破坏或故障。
定期检查渡槽的状态,进行维护和修复工作,保持渡槽的正常运行。
总之,土木工程中的渡槽设计与施工要点涉及位置选择、尺寸设计、材料选择、施工工艺、抗洪设计以及维护管理等方面。
合理的渡槽设计和施工能够保证渡槽的安全性和稳定性,确保水流顺利通过渡槽。
在渡槽设计与施工过程中,需要充分考虑各种因素,做到科学合理,确保工程质量,保护环境。
水利工程建筑物—渡槽的类型及特点
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水利工程建筑物—渡槽的类型及特点渡槽的类型:1.地下渡槽:地下渡槽是将水体引至地下通道中,跨越河流或其他水体,再将水体输送至目的地。
地下渡槽适用于需要将引水的地点与目的地之间的距离缩短,并且保持环境美观的情况。
2.表面渡槽:表面渡槽是钢筋混凝土结构,横跨于水体上方,将水流引过渡槽。
表面渡槽适用于水体流速较小的情况,如小型河流或溪流。
3.半深渡槽:半深渡槽是一种横跨在水体上方的结构,具有槽壁较高,但水深较浅的特点。
半深渡槽适用于水流速度不大,但需要保持较大流量的情况。
4.深槽式渡槽:深槽式渡槽是一种具有较大高度和深度的结构。
通过增加深度,可以增加渡槽的承载能力和流量容纳能力。
深槽式渡槽适用于水体流速较大,而且需要具有较大流量的情况。
5.拱形渡槽:拱形渡槽是指渡槽采用拱形结构。
拱形渡槽具有良好的承载能力和稳定性,适用于跨越较大跨度的水体,如大型河流或湖泊。
渡槽的特点:1.承载能力强:渡槽作为一种横跨水体的结构,需要具备足够的承载能力,能够抵抗来自水体流动的压力和荷载。
渡槽通常采用钢筋混凝土结构或钢结构,以保证其承载能力。
2.流通能力高:渡槽需要具备良好的流通能力,能够导引水流不受阻碍地通过渡槽。
渡槽的横截面形状和尺寸会根据需要进行设计,以保证足够的流量通过。
3.结构稳定性好:渡槽作为横跨水体的结构,需要具备良好的稳定性,能够抵抗来自水流、地震等外力的作用。
渡槽通常会进行结构力学计算和抗震设计,以保证其结构的稳定性和安全性。
4.施工和维护便利:渡槽的施工需要在水体上方进行,对施工条件和环境要求较高,因此渡槽的设计应尽可能考虑到施工和维护的便利性。
渡槽的结构形式和材料选择会考虑到施工的可行性,并且需要合理安排渡槽的检修通道和设施。
总而言之,渡槽在水利工程中起到连接和导流的作用。
不同类型的渡槽适用于不同的水体条件和工程要求,通过合理的设计和施工,渡槽能够达到预期的效果并保持其结构的稳定性和安全性。
渡槽设计基础知识点总结
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渡槽设计基础知识点总结为确保渡槽的设计与施工质量,需要掌握一些基础知识点。
本文将就渡槽设计的几个重要知识点进行总结,并提供相应的设计要点和建议。
一、渡槽的定义和分类渡槽是指为了让水流从交通道路上、跨越或穿越其他水体时而建造的结构。
常见的渡槽类型包括涵洞、箱涵、转角涵、管廊等。
二、渡槽的设计要点1. 水流速度和流量计算设计渡槽前需要根据实际情况计算水流速度和流量,以确定渡槽的尺寸和形状。
流量计算可以采用曼宁公式等方法,结合实地测量数据进行计算。
2. 渡槽材料选择渡槽的材料选择需要考虑到施工条件、使用年限和预算等因素。
常见的渡槽材料有混凝土、钢筋混凝土、钢板等。
在选择材料时,要考虑到其抗压强度、耐腐蚀性以及成本等因素。
3. 渡槽的结构设计渡槽的结构设计包括渡槽底板、壁板、顶板等部分的布置和尺寸确定。
结构设计需要满足渡槽的承载能力和稳定性要求,同时考虑设计的经济性和施工的可行性。
4. 渡槽的进、出口设计渡槽的进、出口设计包括进口水流的引导和出口水流的消能措施。
进口设计需要考虑尽可能减小进水阻力,出口设计需要考虑降低水流速度和能量,以避免侵蚀和沉积。
5. 渡槽的防渗设计渡槽的防渗设计是为了保证渡槽的结构安全和水流的畅通。
常见的防渗措施包括衬砌、防渗涂层、防渗帷幕等。
防渗设计需要根据实际情况采取相应的措施。
三、渡槽设计的注意事项1. 充分考虑地质条件在渡槽设计前,要充分了解所在地的地质情况,包括土质、地下水位和地下水流等。
这样可以有针对性地制定渡槽的设计参数和安全措施。
2. 严格按照相关规范和标准进行设计渡槽设计需要遵循国家和地方规范的要求,包括设计标准、荷载标准和结构安全性等。
设计师应具备良好的专业知识和丰富的设计经验,确保设计方案的合理性和可行性。
3. 施工监控和检验渡槽设计完成后,需要进行施工监控和检验。
施工监控包括材料的质量检查、施工过程的记录和现场的巡视。
检验包括对渡槽结构的验收和功能的测试。
4. 维护与修复渡槽的正常运行需要定期的维护和及时的修复。
渡槽的名词解释
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渡槽的名词解释
渡槽,又称贯槽、运河、运河系统,是一种能够将一个地方的水源引入另一处的水运通道。
它有助于连接两个地理位置,把水运出去,使两个地方的水系统形成一个闭环。
渡槽的历史可追溯到远古时期,它既可以用来运送货物,也可以用来将水引入耕地,农民们也可以利用它来改善农业生产。
渡槽的结构一般由堤坝、渠道、运河、桥梁等组成,渡槽一般是以设置斜坡的方式进行建设,使其能够按照自然坡度流向建筑物或河流。
在渡槽中,会设置渠道,以便将水从一边引入另一边,维持水位均衡,还可以安装水闸,防止水位波动过大,控制水流量。
渡槽的用途很多,如饮水、灌溉等。
它可以在没有足够的可用水的地方提供水源,也可以将洪水引入洪堤,以避免洪水泛滥。
此外,渡槽还可以用来运输货物、火车、船只等,使得货物快速到达目的地,也使得货运能够更加高效。
此外,渡槽还能够为商业活动创造空间,可以让商品和服务以及各种交易在其中进行。
渡槽还是人们休闲游戏的场所,比如皮划艇、垂钓等,可以让人们在渡槽中放松身心,享受宁静的美景。
由于渡槽使得运输更加可靠便捷,货物得以安全及时到达,同时还可以在渡槽旁进行各种商业活动,使得其受到越来越多的重视。
渡槽是我们人类社会发展进步的重要载体,不仅有利于地理区域的经济发展,还促进了国际贸易,巩固和促进了人类社会的文明进程。
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渡槽施工工艺技术与施工方法资料doc(一)
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渡槽施工工艺技术与施工方法资料doc(一)渡槽施工工艺技术与施工方法资料引言概述:渡槽施工工艺技术与施工方法是指在渡槽工程施工中所采用的工艺和方法。
渡槽是一种用于安装管道或其他设备的通道结构,通常位于河流、湖泊或其他水体上方。
本文将介绍渡槽施工中的五个重要方面,包括基础准备、桩基施工、渡槽结构施工、防水处理和渡槽验收。
正文内容:1. 基础准备a) 地勘调查:进行地质勘察,确定地质状况和地下水位,为后续施工做好准备。
b) 土方开挖:根据设计要求,进行土方开挖并进行地下水处理。
c) 基坑支护:根据地质条件和土方开挖情况,选择合适的基坑支护方法,确保施工安全。
d) 基础处理:对基础进行加固处理,提高基础承载能力和稳定性。
2. 桩基施工a) 桩基选型:根据设计要求和地质条件,选择合适的桩基类型,包括钢筋混凝土桩、灌注桩等。
b) 桩基施工:按照施工图纸和技术规范,进行桩基的开挖、侧喷土、灌注等施工工序。
c) 桩基检测:对桩基进行静载试验和动载试验,评估桩基的承载能力和稳定性。
3. 渡槽结构施工a) 渡槽制作:根据设计要求和施工图纸,制作渡槽结构,包括预制渡槽和浇筑渡槽等。
b) 渡槽安装:将制作完成的渡槽结构按照顺序进行安装,保证渡槽结构的精确度和稳定性。
c) 渡槽连接:采用焊接、螺栓连接等方式,对渡槽结构进行连接,确保渡槽的完整性和密封性。
4. 防水处理a) 防水材料选择:根据设计要求和使用环境,选择合适的防水材料,包括沥青防水卷材、聚合物防水涂料等。
b) 防水施工:按照防水施工工艺,对渡槽结构进行防水处理,保证渡槽的防水性能。
c) 防水检测:对防水处理后的渡槽进行检测,确保防水层的质量和可靠性。
5. 渡槽验收a) 渡槽视察:对渡槽进行全面视察,检查渡槽结构、防水层、连接处等情况。
b) 渡槽测量:进行渡槽结构的测量,验证其尺寸和形状是否符合设计要求。
c) 渡槽试验:对渡槽进行压力试验、泄漏试验等,评估其承载能力和安全性。
渡槽设计基础知识点
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渡槽设计基础知识点渡槽设计是一项重要而复杂的工程领域,它涉及到水利、土木、结构等多个学科的知识。
渡槽作为一种通水工程设施,在实际应用中起到了非常关键的作用。
本文将介绍渡槽设计的基础知识点,帮助读者了解渡槽设计的一般原理和技术要点。
一、渡槽的定义和分类渡槽是指承载水流的管道或通道,常用于河流、湖泊等水域的跨越。
根据不同的分类标准,渡槽可以分为多种类型,包括箱涵式渡槽、圆形渡槽、圆弧渡槽等。
不同类型的渡槽在设计和施工上有着各自的特点和要求。
二、渡槽设计的基本原则1. 考虑水流特性:在渡槽设计中,需要充分考虑水流的特性,包括流量、水质、流速等参数。
根据不同的水流特性,选择合适的渡槽类型和尺寸,确保渡槽在实际运行中的稳定性和安全性。
2. 考虑土壤条件:渡槽的稳定性不仅取决于其自身的结构设计,还与周围的土壤条件密切相关。
因此,在渡槽设计中需要充分考虑土壤的承载力、沉降性能等因素,采取相应的增强措施,确保渡槽与土壤的协同工作。
3. 考虑施工条件:渡槽的设计应该符合实际的施工条件,并且便于施工操作。
同时,在设计阶段要充分考虑材料的使用、施工工艺等因素,使得渡槽的建设过程更加顺利和高效。
三、渡槽设计的技术要点1. 确定水流参数:首先需要确定渡槽设计所需的水流参数,包括流量、水质和流速等。
这些参数将直接影响到渡槽的尺寸和形状,是设计的基础。
2. 选择合适的渡槽类型:根据具体情况和水流特性,选择合适的渡槽类型。
不同类型的渡槽在结构和施工上存在一定的差异,需要根据具体情况进行综合考虑。
3. 进行结构计算:根据渡槽的类型和尺寸,进行结构计算和分析。
这包括承载力计算、变形分析、抗震设计等内容,确保渡槽在使用过程中的稳定性和安全性。
4. 考虑渡槽与土壤的相互作用:在渡槽设计中,需考虑渡槽与周围土壤的相互作用。
通常采用土压力分析、滑动断面分析等方法进行计算,以确保渡槽的稳固施工和长期使用。
5. 排洪和清淤设计:为了确保渡槽的正常运行,需要考虑排洪和清淤的设计。
渡槽技术总结报告范文(3篇)
![渡槽技术总结报告范文(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/93bb758e80c758f5f61fb7360b4c2e3f57272583.png)
第1篇一、前言渡槽作为一种重要的水利工程设施,在我国水利建设中发挥着至关重要的作用。
近年来,随着我国水利事业的快速发展,渡槽技术也在不断创新和进步。
本报告将对渡槽技术进行总结,旨在为我国渡槽建设提供有益的借鉴和参考。
二、渡槽技术概述1. 渡槽的定义及分类渡槽是一种跨越河流、峡谷、道路等障碍物,将水流引导至指定地点的渠道结构。
根据用途和结构形式,渡槽可分为以下几类:(1)明槽渡槽:水槽直接暴露在空气中,适用于地形起伏较小、水流速度较慢的场合。
(2)暗槽渡槽:水槽部分或全部埋设在地下,适用于地形复杂、地下水位较高、对景观影响较大的场合。
(3)涵洞渡槽:适用于小流量、浅水、狭窄河道的渡槽。
(4)桥梁渡槽:适用于跨越较大河流、峡谷的渡槽。
2. 渡槽的主要功能(1)保证水流畅通,提高输水效率。
(2)降低渠道坡度,减小水流冲击力。
(3)保护生态环境,减少水土流失。
(4)美化景观,提高工程效益。
三、渡槽技术发展历程1. 传统渡槽技术在渡槽技术发展初期,主要以土建结构为主,采用砖、石、混凝土等材料建造。
这类渡槽结构简单,施工方便,但耐久性较差,易受外界环境影响。
2. 现代渡槽技术随着科学技术的发展,现代渡槽技术逐渐成熟,主要体现在以下几个方面:(1)新型材料的应用:如钢、铝、塑料等轻质高强材料在渡槽结构中的应用,提高了渡槽的耐久性和抗腐蚀性。
(2)结构优化设计:采用有限元分析、优化设计等方法,使渡槽结构更加合理、经济。
(3)施工技术创新:采用装配式施工、机械化施工等方法,提高了施工效率和质量。
(4)自动化控制:采用自动化控制系统,实现对渡槽运行状态的实时监测和调节。
四、渡槽技术现状及发展趋势1. 渡槽技术现状目前,我国渡槽技术已达到国际先进水平,主要体现在以下几个方面:(1)材料选择:轻质高强、耐腐蚀材料的应用,提高了渡槽的耐久性和抗腐蚀性。
(2)结构设计:采用有限元分析、优化设计等方法,使渡槽结构更加合理、经济。
渡槽
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渡槽科技名词定义中文名称:渡槽英文名称:flume定义:渠道跨越其他水道、洼地、道路和铁路等修建的桥式交叉建筑物。
应用学科:水利科技(一级学科);水工建筑(二级学科);渠系建筑物(三级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。
普遍用于灌溉输水,也用于排洪、排沙等,大型渡槽还可以通航。
渡槽主要用砌石、混凝土及钢筋混凝土等材料建成。
目录编辑本段释义词目:渡槽拼音:dù cáo基本解释[aqueduct bridge] 两端与渠道相连接的桥梁式水槽详细解释也叫过水桥。
两端与渠道相接。
输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。
普遍用于灌溉输水,也用于排洪、排沙等,大型渡槽还可以通航。
渡槽主要用砌石、混凝土及钢筋混凝土等材料建成。
未央《壮丽的颂歌》:“在洙津渡的涟水河上,渡槽工地人山人海,巨大的拱梁已经雄跨在湍急宽阔的河面上空。
”渡槽有悠久的历史。
公元前690年,在今苏联的戈梅利河向特比图河引水,曾架设一座拱形渡槽,长274.3m、高9.1m,并用砂浆勾缝防渗。
公元前19年在今法国境内修建了蓬迪加尔渡槽。
该渡槽长274m、高49m,为块石干砌拱形结构。
中国最古老的渡槽,距今已有2000余年。
早期修建的渡槽多为木石结构。
20世纪30年代出现了钢筋混凝土渡槽。
60年代以后,随着大型灌区工程的发展,各种轻型结构渡槽、大跨度拱式渡槽被广泛采用,预制装配式施工方法也得到推广。
结构形式优选理论、新型材料、电子计算机技术及先进施工技术等已开始应用。
编辑本段概述渡槽又称高架渠、输水桥,是一组由桥梁,隧道或沟渠构成的输水系统。
通常架设于山谷、洼地、河流之上,用于通水、通行和通航。
用来把远处的水引到水量不足的城镇、农村以供饮用和灌溉。
世界上最早的渡槽诞生于中东和西亚地区。
公元前700余年,亚美尼亚已有渡槽。
公元前703年,亚述国一西拿基立下令建一条483公里长的渡槽引水到国都尼尼微。
渡槽研究的主要内容
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渡槽研究的主要内容渡槽是指将河流、湖泊或水库的水转移到其他地方时使用的一种设施。
它是水利工程中非常重要的一部分,涉及到城市供水、农业灌溉和水电发电等众多领域,因此渡槽的研究也非常重要。
一、渡槽的基本原理渡槽的基本原理是利用人工或自然通道将水从一个地方引导到另一个地方。
它通常包括入口水道、槽体、出口水道和附属设施。
渡槽的设计和施工需要考虑水量、水位、水质、地质条件和施工成本等因素。
二、渡槽的分类根据不同的应用领域和功能,渡槽可以分为城市供水渡槽、农业灌溉渡槽和水电发电渡槽等。
城市供水渡槽的主要作用是为城市居民提供清洁的饮用水,需要考虑水源、水质和水量等因素;农业灌溉渡槽主要为农业生产提供水资源,需要考虑灌溉效率和节水使用;水电发电渡槽主要为水电站提供水力发电所需的水源,需要考虑水量、水位和水质等因素。
三、渡槽的技术难点渡槽的设计和施工涉及到许多技术难点,如渡槽的水力特性、拐点处的阻力和变形等问题。
渡槽的水力特性研究主要是为了保证水流的稳定和流速的均匀,其中包括水头损失、流量计算和流态变化等问题。
渡槽的拐点处由于水流的转向会产生大量的涡流和阻力,需要通过特殊的构造设计来降低阻力和减少水头损失。
渡槽中的变形问题是由于渡槽所受到的外力作用引起的,需要通过结构优化和材料选择等方法来解决。
四、渡槽的优化研究渡槽的优化研究是为了提高渡槽的效率和降低成本。
这涉及到渡槽的选址、结构设计和施工管理等方面。
渡槽选址的优化需要考虑到水源和用水方的需求、地质条件和环境保护等方面;渡槽的结构设计需要在满足功能要求的同时,尽可能降低成本和减少对环境的影响;渡槽施工管理需要做好质量控制和安全管理等工作,以保证施工质量和人员安全。
总之,渡槽研究是非常重要的,它涉及到人们的日常用水、农业生产和工业生产等方方面面,需要我们认真研究,不断创新和发展,以满足社会的需求和经济的发展。
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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。