带卸荷板的整体式闸室结构抗浮稳定性研究

带卸荷板的整体式闸室作为一种新型水工结构,其检修期抗浮稳定性是结构设计的关键问题。依托工程实例,基于加载系数法,建立不带卸荷板的整体式闸室结构抗浮稳定性数值分析模型,与依据规范计算的结果进行对比,验证其可靠性;将该方法用于带卸荷板的整体式闸室结构抗浮稳定性分析,结果表明卸荷板设置在墙后排水管安装高程附近对提高结构抗浮稳定性有显著效果;根据分析结果,提出了适用于该结构的抗浮稳定安全系数计算方法,并论证了方法的可行性。

抗浮稳定计算中水压力作为抗力或荷载的计算与分析

在水利工程建筑物中,地下水位上升会造成建筑物的抗浮问题。在建筑物抗浮稳定计算中,当建筑物底板不进行悬挑且地下水位超过底板底面时,其抗浮稳定计算相对比较明确,建筑物全部重力为抗力,其受到的扬压力为荷载,抗力除以荷载即为建筑物的抗浮稳定系数。当建筑物底板进行悬挑,且地下水位高于底板顶面时,建筑物受到来自两个方向的水压力,此时,底板以上的水压力是作为抗力放在分子、还是作为荷载放在分母与扬压力进行抵消,二者常常容易混淆。文章结合一个例题,对两种方法进行计算和分析,得出相应的结论,可为工程设计提供一定参考和借鉴。

关于建设工程地下结构抗浮稳定计算的探讨

出于抗浮问题在建设工程地下结构设计施工中的重要性,针对现行规范的规定和存在的争议,对不同工况下的抗浮稳定计算进行了探讨。结果表明,地下结构物的抗浮稳定计算,既与上覆岩土的渗透性强弱有关,也与岩土与结构物的接触面条件及上覆岩土层数、层序有关。当与地下结构顶面接触的是黏性土或其他弱透水性土时,结果更为不利。在地下结构抗浮设计和施工时,首先在其顶面之上铺设一层砂性土,形成渗透通道,可增强地下结构抗浮稳定性。

穿江输油管道抗浮稳定最小埋深分析

穿江管道的最小埋深受到多方面因素的影响,如何确定最小埋深是穿江管道埋深设计中必须重视的关键问题.针对最小埋深传统算法的不足,提出了基于有限元的优化算法.该优化算法可综合考虑上覆土层厚度、河道行洪冲刷、地震荷载等因素的影响,得到的管道最小埋深更加符合工程实际情况.结合某实际的穿江管道工程,进行了2种计算方法的对比,分析了有限元优化算法的优越性.

南水北调中线总干渠京石段渠道衬砌抗浮稳定设计方案讨论

南水北调中线京石段渠道设计中,遇到了当地下水位高于渠底或渠外水位高于渠内水位时,对刚性衬砌渠道将产生渗透破坏问题。由于渠道衬砌厚度很薄,当外水位超过渠内水位0．1～0．15 m时,即可将衬砌板浮起而破坏,这是一个设计条件苛刻而难以稳定安全的棘手问题,初步设计中依据《渠道防渗工程技术规范》(SL18—2004),采取排水减压措施,但遇到了内外水头差大的渠段排水流量大和逆止阀布设数量多等问题。现主要讨论地下排水和其它措施解决渠道衬砌板抗浮稳定设计方案问题。

官地水电站消力池底板抗浮稳定研究

底流消能具有流态稳定,下游冲刷轻微、泄洪雾化小等优点,近年来被越来越多的高坝工程所选用。但国内外已建的高坝底流消能工程中消力池底板出现不同程度甚至严重破坏的事例屡见不鲜,在一定程度上影响了底流消能在高坝中的推广应用。因此,通过模型试验和计算分析,从水流和结构两方面来深入研究消力池底板的安全性是高坝大流量底流消能工程面临的重要课题。官地水电站挡水建筑物最大坝高168m,是我国目前混凝土重力坝底流消能水头最高的工程,具有大落差、高流速、大流量、单宽泄洪功率大的特点,其底流消能工的规模和技术难度居国内前列。工程设计分别对官地水电站止水破坏前后的消力池底板开展水工模型试验和计算分析研究,确定了合理的消力池底板厚度及锚固措施,并根据工程经验,设置了其它增强消力池底板抗浮稳定的安全措施。

水闸闸室抗浮稳定承载能力极限状态分项系数套改研究

水闸工程已在水利水电工程中广泛应用,其结构的安全性需引起高度重视。但目前的单一安全系数法不能真实地反映结构的安全程度,宜采用分项系数极限状态设计法。水闸设计规范修订不仅包括结构的抗滑稳定及地基应力稳定,还需重视闸室的抗浮稳定。结合《(山区)水闸设计规范》修订之水闸结构设计分项系数套改研究选题,以《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》为指导,分析推导了闸室抗浮稳定承载能力极限状态方程,提出了对应的分项系数,辅以9座已建或待建水闸工程进行了成果合理性检验。

大兴水利枢纽消力池底板抗浮稳定性计算

消力池底板的抗浮稳定关系到泄水建筑物的安全,合理设置锚筋是减少投资并保证安全的工程措施。本文以贵州省大兴水利枢纽工程为例,较为详细地介绍了配置锚筋的消力池底板抗浮稳定的计算方法,指出锚筋抗拔力对地基有效重量的影响,为类似工程设计提供参考。

水电站厂房抗浮稳定安全控制标准研究

为建立新的水电站厂房整体抗浮稳定安全控制标准,采用一次二阶矩法对水电站厂房抗浮稳定进行了可靠度校准分析。计算结果表明,按现行《水电站厂房设计规范》设计的厂房抗浮稳定可靠指标的总体平均值远低于GB 50199-1994推荐的目标可靠指标的要求。提出在《水电站厂房设计规范》修订时宜适当提高抗浮稳定的安全度设置水平,并给出了抗浮稳定安全系数取值建议。对已建工程设计成果的调查表明,水电站厂房的抗浮稳定基本由非常运行或机组未安装工况控制,极少数工程可能需要略微增加工程投资以满足建议的抗浮稳定安全系数要求。

大型输水明渠清淤系统抗浮稳定性分析

针对南水北调工程输水明渠不能停水清淤且在清淤过程中不能影响其输水水质的特殊要求,拟设计一套可以在动水环境下稳定工作的新型清淤系统。通过对水上、水下整体清淤系统进行受力分析计算与模型试验,分析了该清淤系统的水力特性,验证了其在动水环境下的稳定性。结果表明:当选用200 mm×200 mm×8 mm×12 mm的H型钢作为水下系统连接各清淤仓单元的连接桁架时,整体系统自重(67557.8 N)大于系统整体所受的浮力(50558.4 N);在清淤系统两侧安装工艺真空吸盘可以使清淤系统的抗浮稳定安全系数由1.13提高到1.80;水流对清淤系统的作用力,满足整体清淤仓在水动力环境中的稳定性要求。研究成果可以为动水清淤、穿河、渠等挡水建筑物的抗浮稳定性研究提供参考。

强度折减法在超大直径顶管群抗浮稳定分析中的应用

为评价和指导超大直径顶管群的设计,将强度折减法应用于水下顶管群的抗浮稳定分析。利用单管和六管并行两种方案,研究了适合水下顶管抗浮稳定分析的失稳判据。并通过调整群管间距,研究管间距对群管抗浮稳定安全系数的影响。结果表明:将强度折减法用于顶管群的抗浮稳定分析是可行的。综合运用地表位移突变性及塑性区贯通性作为失稳判据较为合理,而数值计算收敛性因受多种因素影响不适合作为失稳判据。群管间净距小于顶管外径时,会导致群管抗浮安全系数偏小,相邻顶管间的土体易出现塑性区贯通。

南拒马河倒虹吸进出口渐变段抗浮稳定措施研究

在南水北调中线京石段30多座大型交叉建筑物中,南拒马河倒虹吸是修建在卵石层上的两座建筑物之一。由于河道100a一遇洪水位较高,在工程设计上存在严重的抗浮稳定安全问题。根据给出的设计指标和特殊的地质条件,在理论分析基础上提出的三个可行的对策措施,并推荐采用换基方案。工程实践表明,该方案是一个合理可行且有效的方案。

抗拉拔锚杆在取水泵房抗浮稳定设计中的应用

河岸式取水泵房的抗浮稳定设计是泵房设计的一个重要环节。为了探讨抗拉拔锚杆锚固抗浮稳定方式在泵房抗浮稳定中的应用特点,以元坝气田净化厂取水泵房的抗浮稳定设计为工程实例,扼要阐述了泵房抗拉拔锚杆锚固抗浮稳定方式较适用于构筑物临水面水位较高或构筑物地下室的地下水位较高的情况;对基坑基底岩土条件来讲,适用于基岩较完整、坚固,岩层较厚的场地。提出了抗拉拔锚杆锚固抗浮稳定的一般设计要点,可为类似工程的设计、施工和研究提供参考。

半地下式水池抗浮稳定性分析与研究

抗浮稳定性为水池结构设计的重中之重,不同抗浮方案选择将会直接影响工程施工与造价。以某港口石化有限公司3万t/a硫磺回收及溶剂再生装置液硫池单元为例,分析研究了半地下式水池的抗浮稳定性影响因素及其设计方案选择。

港珠澳大桥岛隧工程沉管安装抗浮稳定分析

港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道工程是目前世界上建设规模最大、综合技术难度最高的海底沉管隧道工程,具有管节体量巨大、安装大水深、对接精度要求高等特点.管节水下安装特别是能否在大水深条件下（最深达45 m）进行安全、精准的对接,关系到整个岛隧工程的成败.沉管安装施工风险因素很多,其中一个很大的风险就是管节抗浮稳定性不足,导致管节突然起浮,造成安装失败,给工程带来了巨大损失.尤其是在对接水力压接完成后,打开管节中廊道钢封门进行管节贯通测量时突然起浮,可能导致管节进水,造成巨大的人员安全事故.因此,沉管抗浮稳定分析非常重要.本文以港珠澳大桥沉管隧道E1管节为例,对沉管抗浮稳定分析进行了简要的介绍.

水工建筑物下游护砌抗浮稳定的紊流机理的研究

本文对平面紊流的平稳、均匀脉动压力场进行了研讨，提出了估计局部平均脉动荷载的方法，讨论了其应用范围。据此揭示了水工建筑物下游冲刷和抗浮稳定的紊流机理。

大岗山水垫塘抗浮稳定分析与防护设计

本文根据水垫塘底板稳定机理,结合水力学模型实验和三维渗流分析成果,分析了各个工况下底板的荷载及稳定情况,进而提出本电站水垫塘底板控制性状况及防护措施,为下一步设计提供了依据。

南水北调中线总干渠在地下水作用下的渠道抗浮稳定研究

为解决河道行洪期间地下水位抬升对南水北调中线总干渠的不利影响,提出借鉴渠道渗漏计算方法研究河道行洪期间对地下水位的影响,通过对石门河洪水期地下水位上升对渠底造成浮托力的计算指出,在南水北调中线总干渠设计中应采取适当的施工措施防止地下水位升高对渠道衬砌板造成顶托破坏。通过已完工程验证,总干渠采取暗管集水,内排入渠的施工措施对防止渠道顶托破坏效果明显。

埋地塑料管抗浮稳定计算公式

对国内现行的一些埋地给水排水塑料管技术规程和设计规范中的管道抗浮稳定计算公式进行了分析、研究,阐述了对该公式的理解和观点,并推算出较简捷的埋地塑料管抗浮稳定计算简化公式。