船闸单侧闸墙主廊道输水系统岔管水动力特性研究

船闸单侧闸墙主廊道输水系统具有结构简单、开挖量小、工程投资省等优点,在河谷狭窄、边坡陡峭等地形受限地区具有明显的技术优势,但工程应用难点之一在于如何保证廊道内断面流速的均匀性,避免出现严重的偏流、脱流现象。依托嘉陵江草街二线船闸工程,采用通用CFD软件FLUENT,对船闸单侧闸墙主廊道双阀门输水系统布置中的岔管水动力特性进行较为详细的研究,探讨岔管分岔角、墩头曲线形式以及外壁曲线形式对岔管水力特性的影响,提出外壁采用正弦曲线,内壁采用圆弧-直线-圆弧形曲线的单侧输水廊道阀门段岔管布置体形,可为类似工程设计提供参考。

超高分子聚乙烯板和钢板组合闸墙防护装置设计

船舶大型化发展使船闸闸墙更容易受到船舶的碰撞而被破坏。目前较为常见的闸墙钢板防护方案在实验过程中发现防护钢板容易产生竖向接缝翘曲的问题,且破坏发展迅速,影响防护效果,对船舶安全带来隐患。为解决上述问题,在深入分析闸墙防护钢板发生翘曲原因的基础上,设计了一种由超高分子聚乙烯板和钢板组合的闸墙防护装置。该闸墙防护装置结构简单、施工容易、造价低廉、耐久性好,既适用于新建船闸的闸墙防护,也适用于老船闸的闸墙维修改造。

大型船闸闸墙锚杆的分析与设计

结合三峡船闸衬砌式闸墙的设计研究工作，提出了采用具有自由长度的锚固新方案。此方案在结构与岩体间保持一段可以自由剪切和弯曲的锚杆段，该锚杆段的长度称为自由长度。通过对闸墙受渗透压力、闸墙自重和温度等荷载的分析，发现锚杆自由长度对锚杆轴力的影响较小，而对锚杆剪力的影响很大。当自由长度增大时，锚杆的剪力迅速减小。由于自由长度的采用，解决了三峡船闸闸墙锚杆在一些荷载作用下的高剪应力问题。

中水头巨型船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统水动力学研究

闸墙长廊道侧支孔输水系统,因其相对于集中输水系统更优的水流条件以及相对其他分散输水系统更简单的结构和更低的建设维护成本,而广泛应用于中水头大型船闸中。近年来,湘江航运干线设计和建设了4座中水头巨型船闸,该输水系统能否满足巨型船闸高输水能量下的船闸自身与过闸船舶安全要求需要加以研究论证。本文以大源渡二线船闸为例,通过1∶30物理模型试验,对其闸室船舶停泊条件、输水水力特性及引航道水流条件进行研究。结果表明:在推荐的消能布置和阀门开启方式下,各项指标均能满足规范和设计要求。

闸墙碰撞分析及其混凝土性能指标研究

针对Ⅲ级船闸,采用有限元方法分析闸室墙面遭受设计最大吨级船舶以最大碰撞角度和规范规定的最大航速碰撞闸墙时的内部应力分布情况,发现闸室混凝土结构采用常规的C25强度等级不足以保证闸墙表面承受碰撞时引起的压应力和拉应力。同时,依据有限元分析结果得到闸墙混凝土需要满足的各项强度指标,并且通过实际工程的现场试验研究验证了新老混凝土粘结强度指标的可靠性,为船闸工程设计和结构修复提供可靠依据。

闸墙变位对三峡人字门安全运行影响研究

基于接触面单元 ,导出一组能反映两扇闸门斜接柱接触变化的本构方程式 .详细研究了闸室水位升降过程中两扇闸门接触区域的变化情况以及对门体应力的影响 ,并提出了通过调整背拉杆预应力克服闸墙变位引起的不良影响的一种简单有效的方法 .

混合式闸墙与基岩间的非线性接触分析

针对广西西津船闸闸墙的结构布置,采用连续介质非线性理论和有限元法,建立数学模型,分析了衬砌墙墙体与基岩之间的接触状态和接触应力,揭示了墙体与基岩应力分布的基本规律,对基岩上闸墙体型的优化设计提供了参考。

基于ADINA的某重力坝闸墙动力响应研究

大坝顶部闸墙在强震作用下易震损,变位较大,从而对闸门安全运行产生影响,为此探讨地震作用下坝顶闸墙的动力响应十分重要。应用大型有限元分析软件ADINA建立了典型坝段、地基及顶部闸墙结构的整体三维数值仿真模型,地基采用Mohr-Coulomb模型,坝体和闸墙采用concrete模型,输入人工拟合的地震波研究了两种布置型式的闸墙动力响应和极限抗震能力。结果表明,#2坝段闸墙的结构型式在地震作用下会产生较大的横河向变位,设计地震作用下闸墙横河向最大相对位移已达到6.496 mm,但残余相对位移较小;#2坝段允许承受的地震波峰值为0.22g,此时闸墙底部已发生贯穿破坏,闸墙横河向的残余相对位移为-11.637mm,这可能对闸门的安全运行产生影响。

架桥石枢纽闸墙加固改造施工监测及测试分析

为了解老旧船闸进行加固改造后的加固效果,对加固中的架桥石船闸进行了多项监测,其中选用钢筋计对帷幕灌浆加固后的闸墙应力进行监测,对船闸闸墙监测应力趋势进行了分析,得出应力处于允许变化范围之内,温度和水位是影响应力变化的主要因素;根据相关方法,由钢筋计应力分析计算出混凝土应力,得出加固后船闸处于安全施工状态.这表明各种加固措施切实有效,加固措施是对船闸整体稳定性验证分析的重要补充.

船闸闸墙的模糊层次评价模型

针对船闸闸墙的老化病害现象,以闸墙可靠性作为总准则层,向下分解为安全性、适用性、耐久性3个属性;再选取对其有主要影响的因素作为一级指标,建立了3个层次11个指标的多层次多因素指标体系;采用改进的层次分析法确定一级指标权重,运用模糊综合评价法确定隶属度,结合反应船闸状态的评语集,得到船闸闸墙的可靠度情况,由此建立模糊层次评价模型。以江苏某船闸闸墙为例,具体说明该模型运行过程。该船闸评价结果为亚健康,与实情相符,它为闸墙是否需要修复提供了评判依据。

船闸单侧闸墙廊道输水系统布置及试验研究

针对草街二线船闸的特殊地形条件,提出了单侧闸墙主廊道闸底横支廊道输水的布置型式。由于该输水系统型式新颖,加之草街二线船闸水头高达26.7 m,有必要通过局部物理模型试验(1∶40)和船闸整体物理模型试验(1∶25),对各横支廊道进口流量分配、输水水力特性、突扩体廊道压力及闸室船舶停泊条件等进行全面系统的研究。试验确定了输水系统各部位的布置型式及尺寸,解决了各横支廊道水流分布不均匀的问题,证实所提出的输水系统布置的合理性,研究成果可为类似工程提供借鉴。

Mgo混凝土在沙溪口船闸闸室右闸墙缺陷处理中的应用效果分析

沙溪口船闸闸室右闸墙缺陷处理采用Mgo混凝土，实施至今已2年多。本文通过现场观测资料和4次充泄水试验观测成果，分析Mgo混凝土的应用情况。结果表明，船闸右闸墙外侧支撑块采用Mgo混凝土达到了预期的目的。支撑块与船闸右闸墙已具有足够的整体性，满足共同受力的要求。

基于湿度-结构耦合作用的船闸闸墙干缩开裂研究

根据船闸闸墙在施工期极易产生多种非荷载裂缝这一现象。以京杭运河某船闸实际资料为基础,采用类比温度场的数值模拟的方法求解湿度场,进一步进行湿-结构耦合分析,通过研究干燥收缩拉应力的变化过程以探讨控制干燥收缩裂缝发展的方法。数值模拟结果表明:(1)闸墙拆模后前10 d的干燥收缩拉应力发展迅速,50 d左右后干燥收缩拉应力的极值已趋于稳定;(2)闸墙底部和2/3高度处属于"应力危险区",易产生干缩裂缝;(3)通过控制结构尺寸的变化,发现减小闸室底板厚度和结构段长度可减小干缩拉应力的极值,且后者效果更显著。

用硅粉水泥砂浆修复船闸闸墙

对于用硅粉水泥砂浆修复钢筋混凝土船闸闸墙、从材料机理、施工工艺和实践效果等方面进行实地试验和跟踪观测,并作为优质修复材料予以推荐。

谈浆砌石闸墙外包混凝土的大模板施工

包裹挂网混凝土是加固水闸闸墩,船闸闸墙等直立结构物普遍采用的加固方式。如何保证挂网混凝土大面积平整光滑,具有良好的外观质量却非常困难。本文通过连江枢纽黄牛船闸加固工程施工实践,介绍大型钢模板在挂网混凝土包裹浆砌石闸墙施工中的应用。具体介绍混凝土浇筑分仓、模板的锚固安装及使用效果。实践证明,由于大型钢模板表面平整光滑,自身刚度大,加上安装固定得当,使用大型钢模板不仅使混凝土表面观感好,而且也有利于减少混凝土裂缝发生,对提高薄壁混凝土防渗性能都有明显的效果。大型钢模板安装与固定不需要脚手架,安装简单,耗工少,可以重复使用,其经济性十分明显。

桥巩水电站船闸闸墙优化设计

闸墙设计是船闸设计的重要部分,桥巩船闸闸墙由整体重力式结构优化设计为下部衬砌式、上部重力式的混合结构,采用结构锚杆和排水系统来达到闸墙的稳定,从而节省了工程投资,加快了施工进度。

不对称闸墙双铰底板式闸室结构仿真分析

以四川省青居船闸工程为背景,分别采用平面简化法和有限元法对闸室结构进行内力计算,并同原型观测数据进行对比分析,结果显示:简化法较难满足不对称闸墙双铰底板式船闸结构计算的需要,而基于非线性有限元法的计算成果与结构的真实受力状态吻合较好,能反映船闸结构内部最不利的位置、受力状态及其变化规律。

SAP5程序用于贵港船闸闸墙结构有限元分析

以贵港船闸闸墙结构为例 ,利用结构有限元分析程序 (SAP5 )进行大体积砼结构有限元分析的基本原理 ,并结合有限元分析前后处理ViziCAD程序 ,就大体积砼结构有限元分析时的建模、单元划分、添加荷载及约束、计算分析及分析结果后处理方法等作了叙述。同时引用了在该船闸 (前趾 )结构修改设计及施工阶段所作分析结果、应力分析结果、墙顶位移分析结果 ,效果良好。该船闸至今已安全运行多年 ,说明船闸结构设计合理 ,整体稳定性良好 。

茨淮新河上桥枢纽船闸抢修期闸墙变形监测及稳定性简析

船闸检修期间闸室内部处于低水位状态,为保证工程和施工安全,有必要对船闸闸室闸墙的变形情况进行监测。本文简要介绍茨淮新河上桥船闸抢修期间闸墙变形监测方法,并对检修期间闸墙变形监测成果进行比较分析,得出闸墙的垂直位移及水平位移变化均在允许范围内,闸墙处于安全状态的结论,为船闸特别运用期上桥枢纽的控制运用提供科学依据。