大型疊合式多縱梁預(yù)應(yīng)力渡槽設(shè)計(jì)研究.pdf

1、南水北調(diào)中線工程沿線跨越眾多河流、溝谷,設(shè)置了大量渡槽作為輸水或排水建筑物，預(yù)應(yīng)力多縱梁渡槽是其中典型的結(jié)構(gòu)形式之一?？紤]排水渡槽匯流面積廣、過(guò)水流量大，結(jié)構(gòu)尺寸遠(yuǎn)較一般渡槽大，自重增加導(dǎo)致施工安裝起吊能力要求高；尤其在地形復(fù)雜區(qū)段，交通運(yùn)輸狀況、機(jī)械吊裝能力和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)地貌等均將限制渡槽工程施工，整體吊裝或滿樘支架立模施工存在困難。疊合式多縱梁預(yù)應(yīng)力渡槽利用預(yù)制部分混凝土梁承受施工期荷載，待上部現(xiàn)澆混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再由預(yù)制部分和現(xiàn)

2、澆部分形成整體共同承受使用荷載，形式簡(jiǎn)單、受力明確、吊裝能力限制少、濕作業(yè)量小、無(wú)需滿樘支架、施工速度快，工程費(fèi)用低，有效解決了常規(guī)施工工藝在渡槽尺度巨量化后所遇到的技術(shù)難題。
　　 本文結(jié)合七座結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計(jì)，主要開(kāi)展了以下幾方面的探討：
　　 1）利用混凝土疊合原理，通過(guò)合理設(shè)置預(yù)制與現(xiàn)澆部分組成，提出了下部吊裝預(yù)應(yīng)力T梁、上部現(xiàn)澆混凝土倒∏型輸水槽體的新型墻梁式渡槽結(jié)構(gòu)。
　　 2）提出了合理的疊合式預(yù)應(yīng)力

3、渡槽內(nèi)力計(jì)算方法。設(shè)計(jì)時(shí)將渡槽劃分為疊合前、疊合后兩大階段分別予以考慮。
　　 疊合前：預(yù)應(yīng)力T梁現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，澆注濕接縫形成橫向連接，僅承受T梁自重、預(yù)應(yīng)力和施工荷載等；澆注濕接縫形成橫向連接后，結(jié)構(gòu)受力體系由靜定簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)向超靜定交叉梁或格柵結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變；上部混凝土澆注完，但未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，將上部現(xiàn)澆混凝土和其它施工荷載如模板自重等按照中到中的原則作為外部荷載施加到該交叉梁系上計(jì)算內(nèi)力；橫梁截面選取應(yīng)考慮兩側(cè)的翼緣效應(yīng)，自重在消

4、除縱向交叉重復(fù)計(jì)算影響后以均布線荷載方式施加。
　　 疊合后：現(xiàn)澆混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后與下部預(yù)制預(yù)應(yīng)力T梁疊合，按照中到中的原則共同承受運(yùn)營(yíng)期和檢修期的各種外部效應(yīng)；渡槽現(xiàn)澆邊墻按固結(jié)在下部底板上的懸臂板考慮；由于渡槽縱梁剛度遠(yuǎn)大于橫梁剛度，荷載統(tǒng)計(jì)時(shí)若橫向與縱向存在重復(fù)計(jì)算或沖突，遵循縱向不變、橫向修正的原則。
　　 3）通過(guò)三維有限元數(shù)值分析，明確了疊合式預(yù)應(yīng)力多縱梁寬淺式和窄深式渡槽的內(nèi)力分布規(guī)律、變形特點(diǎn)。