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1、第29卷第3期华北水利水电学院学报Vol129No132008年6月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerJun.2008文章编号:1002-5634(2008)03-0021-04沙河预应力矩形渡槽施工运行过程受力分析12张建华,杨志超(1.华北水利水电学院,河南郑州450011;2.河南省河务局,河南郑州450003)摘要:采用有限元方法对沙河大型预应力矩形渡槽施工、运行过程进行受力分析,给出了施工、运行过程中不同断面几个特殊点的应力变化曲线,讨论了最大拉、压应力出现的部位,并对几个特殊的应
2、力变化曲线进行比较后知,沙河渡槽的强度在施工、运行过程中是绝对安全可靠的.关键词:大型预应力矩形渡槽;施工、运行过程;应力变化图;安全可靠+中图分类号:TV672.3文献标识码:A单易行.为了加快施工进度,采用由两边同时施工1工程简介的方法.沙河渡槽单跨跨长30.00m,渡槽与支墩的连沙河渡槽施工运行过程简要叙述如下:支模板接方式为简支,槽身采用矩形单隔墙形式,设计流量→浇注混凝土→拆模板→纵向预应力钢绞线第1次33320m/s,设计水深6.58m;加大流量380m/s,加张拉(0.1σcom)→纵向预应力钢绞线第2次张拉大水深7.28m.正常运用期,2联4槽同时输水.矩(0.5σcom)
3、→纵向预应力钢绞线第3次张拉形预应力单隔墙槽身为4槽输水,2槽1联的简支(1.0σ)→环向预应力钢绞线的第1次张拉com矩形槽结构,每槽净宽7.00m,总宽17.80m,净高(0.1σ)→环向预应力钢绞线的第2次张拉com7.90m,侧墙厚0.60m,底板厚0.40m.跨径30.00m,(0.5σcom)→环向预应力钢绞线的第3次张拉[2]纵向每2.45m设底肋,相应位置设侧肋,肋宽(1.0σ)→通水运行—地震+风荷载.com0.50m,底肋净高1.30m,侧肋净高0.40～1.00m.在对称荷载作用下,对施工过程进行分析计算顶部设横杆,横杆宽0.50m,高0.50m.侧墙和中隔时选取了右
4、侧的一槽,特殊点的位置如图1所示;在墙兼做纵梁,高9.60m,中隔墙厚1.00m.非对称荷载作用下,选取的是应力较大的一侧.2槽身施工技术沙河渡槽主要受力构件采用预应力钢筋混凝土结构,混凝土标号C50.根据施加预应力前的应力j计算结果,沙河渡槽纵向配48×7<15.2,其中2边梁分别布置12束,中梁布置24束;环向钢绞线配置j[1]为7<15.2/m,构造钢筋保护层厚度3.40cm.结合沙河渡槽的结构形式特点,矩形槽端面、侧图1特殊点位置图壁板和底板分别设计有纵横肋,肋间间隔比较小,从3跨中几个特殊点的应力变化曲线理论分析和试验结果考虑,在沙河渡槽的施工过程中,建议不采用造槽机来施工,而采
5、用最简单的搭脚图2为渡槽跨中几个特殊点在施工、运行过程手架支模板的施工方法,虽然工程量大,但是施工简中的应力变化曲线图.收稿日期:2008-01-30作者简介:张建华(1979—),女,河北滦县人,助教,硕士,主要从事薄壁结构稳定性方面的研究.22华北水利水电学院学报2008年6月侧,如图2(a)所示.渡槽不存在拉应力;在通水运行过程中,随着水位的上升,渡槽槽底压应力的值逐渐减少,当渡槽的水位达到设计值时,渡槽槽底的最大压应力值达到2.50MPa,出现在槽底的外侧如图2(a)所示;由图2(c)曲线还可以看出,随着渡槽水位的上升槽顶压应力值在增大,当水位达到设计值时该点的压应力值为2.01M
6、Pa,出现在侧壁板外侧;风载和地震荷载施加以后,渡槽的最大压应力值达到2.51MPa,出现在槽底外侧.4L/4断面几个特殊点应力变化曲线图3为渡槽L/4断面几个特殊点在施工运行过程中的应力变化曲线图.图2沙河渡槽施工、运行过程中纵向跨中几个特殊点的应力变化曲线由图2可知:沙河渡槽在混凝土达到设计强度的80%时,开始拆模,渡槽开始承受自重,此时渡槽的最大压应力值为1.29MPa,出现在侧壁板顶外侧,如图2(d)所示;渡槽的最大拉应力值为0.57MPa,出现在槽底外侧,如图2(a)所示;为了保证渡槽结构施工及运行安全,将分批分序张拉纵向预应力钢绞线,当纵向预应力钢绞线张拉完毕时,渡槽的最大压应
7、力值达到2.55MPa,出现在槽底外侧,如图2(a)所示;渡槽最大拉应力值为0.15MPa,出现在中隔板顶,如图2(e)所示;待纵向预应力张拉完毕后再张拉环向预应力钢绞线,张拉完毕时,渡图3沙河渡槽施工、运行过程中L/4断面底板槽的最大压应力值达到2.58MPa,出现在槽底外几个特殊点的应力变化曲线第29卷第3期张建华等:沙河预应力矩形渡槽施工运行过程受力分析23由图3看出:沙河渡槽在全部自重荷载施加完底的左角点,如图4
