普沙渡槽结构形式的比选和论证.pdf

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1、第3O卷云南水力发电第4期YUNNANWATERP0WER普沙渡槽结构形式的比选和论证郑小芳，李云，卢江龙，凌云(中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院，云南昆明610065)摘要：结合普沙渡槽现场地形地质条件，论述了梁式、斜拉式、桁架拱式渡槽采用U型、矩形槽身断面的优缺点，通过渡槽三维有限元静、动力分析和技术经济综合比较，推荐采用梁式U型断面跨度为35m的方案。关键词：普沙渡槽；结构形式；三维有限元；动力分析；牛栏江一滇池补水工程中图分类号：TV332文献标识码：A文章编号：1OO6—3951(2014)O4—0017一O4130I

2、：10．3969／j．issrL1OO6—3951．2014．O4一OO7SelectionandVerificationofShapeandConfigurationofthePushaAqueductStructureZHENGXiao-fang。LIYun，LUJiang-long，LINGYun(KunmingHydroelectricInvestigationDesignandResearchInstitute，CHECC，Kunming，Yunnan650051，China)Abstract：Thepaperexpou

3、ndsverifiesboththeadvantagesandthedisadvantagesofU—shapedandrectan—gularsectionsofbeamtype，diagonaltypeandtrussarchtypeaqueductsaccordingtothelocalgeologicalconditionsofthePushaaqueduct．Afterthree-dimensionalfiniteelementstaticanddynamicanalysisandtechnicalandeconomic

4、comprehensivecomparisonthealternativeofthebeamtypeaqueductwithaU—shapedsectionspanof35misrecommended．Keywords：Pushaaqueduct；shapeofstructure；3一Dfiniteelement；dynamicanalysis；NiulanjiangRiver—DianchiLakeWaterDeliveryProject1工程概况方式和结构计算方法区别。考虑到普沙渡槽的工程背景，包括渡槽长度、设计流量、槽墩高度

5、、跨度、地普沙渡槽是牛栏江一滇池补水工程输水线路中震烈度、软基覆土厚度、景观要求等因素，选择梁式、的一段，全长615m，渡槽位于昆明市嵩明县城区桁架拱式及斜拉式渡槽进行比选。内，建筑物等级Ⅱ级，设计流量为23m3／s，槽底进、按槽身断面型式分类，渡槽有：U型槽、矩形出口高程分别为：1932．702m、1932．404m，坡降槽、箱型槽、梯形槽、抛物线槽或圆管槽等。根据普为：1／2068。渡槽横跨普沙河古河道，渡槽基础为沙渡槽的流量及上、下游建筑物的情况，在荷载、跨河床冲洪积层，最大厚度58m，以含砾粘土、淤泥质度、外部条件一致的情

6、况下，设计了3种渡槽断面型粘土为主，呈软塑状，地基较为软弱，沉降变形难以式，分别为：U形、矩形和箱形断面。根据水力学和控制，且该区域为高地震烈度区，地震设计加速度为结构力学计算成果拟定的断面尺寸，从尽量减少渡0．338g。槽的耗材及降低地基承载力等角度考虑，选择U形2渡槽结构形式分类和选型原则断面和矩形断面进行比选。按支承结构型式分类，渡槽有：梁式、拱式、梁型因此，普沙渡槽多方案比选就以3种纵向支承桁架及桁架拱式、桁架梁组合式以及斜拉式等。该结构型式(梁式、斜拉式、桁架拱式)、2种断面型式分类能反映出渡槽的结构特点、受力状态、荷载

7、传递(矩形、U形)为切人点，利用结构力学计算、有限元*收稿日期：2014-03—10作者简介：郑小芳(1982一)，男，江苏镇江人，工程师，主要从事水利水电工程设计工作。郑小芳，李云，卢江龙，凌云普沙渡槽结构形式的比选和论证表1渡檀设计方案的汇总表预应力筋不同区段的预应力损失，预应力钢绞线张拉控制应力采用后张法钢绞线预应力筋锚下张拉控制应力为0．75倍的钢绞线强度标准值，通过结构力学估算钢绞线的有效预应力损失值，其中1860N／mmz。2)等效荷载法，根据结构力学方法计算得到的施加预应力的荷载值，通过施加集中荷载的方法将预应力值施

8、加到槽身上布置预应力钢绞线的位置。选取ANSYS有限元软件进行建模与分析计4渡槽三维有限元静力分析算。静力计算主要针对完建工况和设计水位工况进行分析。在计算中，采用了两种模拟预应力筋的方法。经计算将7个方案在上述两种工况下的的第11)实体力筋法。将