渡槽排架结构人工激励模态试验分析

开展渡槽排架单向单输入多输出SIMO(Single Input Multiple Output)法、双向多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)法人工激励模态试验,选用特征系统实现法识别纵向、横向、双向模态参数,结果表明,单向SIMO法稳定图绝大多数谱峰明显、模态识别效果较好,纵向模态比横向丰富、识别效果好;双向MIMO法纵向谱峰大多数明显,横向除双向第2阶(即横向第1阶)谱峰明显外,其他基本很小,尤其是横向模态频率接近纵向时,甚至无谱峰,只识别出纵向模态;排架结构以排架柱弯曲振动为主,纵向低阶、高阶模态横梁分别以平动或转动刚体振动、弯曲振动为主,横向模态横梁为平动或不动刚体振动;两种方法识别出的模态频率误差较小,模态阻尼在正常范围,但双向MIMO法部分横向模态未能准确识别。从识别精度、试验工作量及操作便捷性而言,排架结构人工激励模态试验选择单向SIMO法优于双向MIMO法。

渡槽排架结构环境激励模态试验

为获得渡槽排架结构动力特性,开展渡槽排架单向单输入多输出(SIMO)法、双向多输入多输出(MIMO)法环境激励模态试验,选用增强频域分解法识别纵向、横向、双向模态参数。结果表明,SIMO法纵向模态绝大多数谱峰明显、识别效果较好,纵向模态比横向模态丰富;MIMO法纵向或以纵向为主的谱峰大多数明显,横向或以横向为主、双向模态除双向第2阶(即横向第1阶)谱峰明显外,其他较小,甚至未能识别;排架柱以弯曲振动为主,纵向低阶、高阶模态横梁分别以平动或转动刚体振动、弯曲振动为主,横向模态横梁为平动或不动刚体振动;两种方法识别出的模态频率误差较小,SIMO法结果更为可靠,尤其是低阶模态。从低阶识别精度、试验工作量及操作便捷性而言,排架结构环境激励模态试验选择单向SIMO法优于双向MIMO法。

外包钢+预应力桁架法在石洞江渡槽排架加固设计中的应用

针对湖南省欧阳海灌区石洞江渡槽安全鉴定中明确的渡槽病险问题,结合其除险加固工程设计实例,对外包钢+预应力桁架法在渡槽排架加固设计中的应用进行了介绍,采用三维结构有限元分析软件(DLUBAL RFEM 3D)对加固方案进行模拟分析计算,结果表明当采用该加固方案时,石洞江渡槽排架混凝土、钢筋及钢结构最大应力均减小到允许范围内,排架结构顶部位移亦可明显降低,并简述了该加固方法的技术特点及施工工艺,为类似工程提供参考。

渡槽排架出现裂缝的原因及处理措施

通过对靖会灌区多座渡槽排架进行现场测试、观测记录,并经过多年的数据分析,指出了渡槽排架出现裂缝的主要原因是由于混凝土表面保护层脱落及其中的钢筋锈蚀等,产生体积膨胀,导致顺筋产生的裂缝,从而危及渡槽的输水运行的安全性。并且针对这些原因,在多年的工作实践中,采取了一些技术措施进行了适当的修复处理,取得了良好的效果,旨在对相关水利管理行业提供参考和借鉴。

基于有限元法的渡槽排架结构性态分析

针对我国西北寒旱灌区的渡槽基础和排架易在高矿化度地下水侵蚀和冻融交替作用下出现建筑物结构稳定性和整体性态衰退的问题,采用大型数值分析软件ANSYS对受侵蚀前后渡槽排架的结构进行了计算和分析,探索渡槽在不同工况下的应力和变形规律。分析结果表明:在只有竖向荷载的情况下,侵蚀前后渡槽结构变形分布规律基本相同。x向位移最大值均出现在渡槽两端上部区域,y向变形以跨中区域最为明显,z向以渡槽排架的顶部附近变形最为明显。

无收缩自流密实混凝土在渡槽排架加固中的应用

衡东县甘溪灌区湃水岭渡槽排架中运用了无收缩自流密实混凝土加固,至今运行2年有余,运行管理单位反映良好,原有结构隐患消除。无收缩自流密实混凝土由无收缩自流密实混凝土外加剂与水泥、水、砂和卵石或碎石按照一定配合比配制而成,适用于配筋特密、形状复杂、不便振捣的混凝土施工,在水利工程加大截面加固法中不失为一种好选择。

水库灌区工程渡槽排架基础施工工艺分析

水库灌区工程主要以农业灌溉为主,同时保障农村和城市供水。渡槽排架基础施工是工程项目中最关键的步骤,直接影响到灌溉输水能力。在进行案例工程渡槽排架施工前,对施工区域进行水文地质勘测,为后续施工做好准备。从基础开挖、地基处理、钢筋安装绑扎、模板安装、混凝土浇筑、基础回填等方面对渡槽排架基础施工工艺进行分析。实践证明,加强对施工工艺各个环节质量的把控,是提高整个灌区工程综合效益的关键。

NUS水泥砂浆在渡槽排架裂缝处理中的应用

由于有害离子侵蚀,混凝土碳化,钢筋锈蚀等方面原因,致使渡槽排架混凝土产生裂缝、剥落,严重危及着渡槽的安全运行。因此寻找一种科学、实用、简便的处理裂缝的方法,是当前渡槽老化损坏处理的一个重要课题。针对韶山灌区山枣渡槽排架裂缝的处理实例,提出一种 NUS 水泥砂浆处理渡槽排架裂缝的新方法。用该法处理后的渡槽排架,经运行观测,效果较好。

高排架渡槽风振的计算方法

考虑渡槽的流 -固耦合效应 ,导出了结构风振方程 ,导得了流 -固耦合系统的传递函数矩阵的模态展开式 ,给出了结构风振响应的时域 (时程分析 )和频域 (随机振动 )计算公式 .通过时程分析与随机风振的数值算例表明 ,结构风振响应分析一般应同时考虑结构振荡模态与流体振荡模态的贡献 ,提出的计算方法是可行的 ,可用于工程设计参考 .

排架渡槽-水流固耦合体隔震分析

以排架渡槽为研究对象,建立3维渡槽-水流固耦合体计算模型,设置板式橡胶隔震支座,通过Mooney-Rivlin应变能密度函数模型模拟橡胶材料的本构,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法求解渡槽和水体间的耦合动力作用问题,针对不同水深工况,计算分析渡槽-水流固耦合体自振频率以及在地震作用下的位移、应力和水体晃动波高。研究结果表明:渡槽横槽方向为结构刚度最小方向,隔震支座的设置降低了渡槽结构的刚度,延长结构的自振周期;在地震作用下,槽体与水体间的流固耦合作用使得槽身内壁两侧的应力较大;隔震支座的设置增大渡槽结构的位移响应以及槽内水体晃动的幅度,但有效降低渡槽各部位的应力响应,提高渡槽结构的抗震性能。

排架渡槽流固耦合风振动力响应分析

以排架渡槽为研究对象,通过自回归滑动平均(ARMA)模型模拟脉动风,针对不同水深研究渡槽的动力特性,并采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法对比分析了矩形渡槽和U形渡槽流固耦合体的风振动力响应。结果表明:对于等流量工况,U形渡槽较矩形渡槽基频低;在风荷载作用下,U形渡槽槽壁上的动水压力比矩形渡槽大,但U形渡槽的横向位移响应和倾覆力矩比矩形渡槽小。

排架支承式渡槽自振频率的简化计算方法

本文对于排架支承式渡槽自振频率的简化计算方法进行了研究,对于竖向力、柱和横梁的刚度的相对变化对结构自振频率的影响也进行了研究,从研究结果可发现随着竖向力的增加该结构的自振频率逐渐降低,柱和横梁的刚度的相对变化对于结构的自振频率有比较大的影响。本文的研究成果可为渡槽结构的设计计算提供了参考依据。

张峰水库输水线路一干排架渡槽工程地质评价

在工程地质勘测的基础上,对张峰水库输水线路一干排架渡槽工程地质条件进行了分析与评价。

考虑土-结构相互作用渡槽流固耦合体风振响应分析

以排架渡槽为研究对象,分别建立考虑土-结构相互作用(SSI)效应和不考虑土-结构相互作用(SSI)效应下的三维渡槽-水流固耦合体风振计算模型,通过自回归滑动平均(ARMA)模型模拟脉动风,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法求解渡槽和水体的耦合相互作用问题,针对不同水深工况,分别计算分析渡槽流固耦合体系在风荷载随机动力作用下的动力响应。研究结果表明:考虑SSI效应使得渡槽结构横槽向抗风刚度降低,导致结构风振位移响应增大;渡槽结构各部位最大主应力随槽内水深增大而增大,考虑SSI效应渡槽结构主应力稍大于不考虑SSI效应渡槽结构主应力;在脉动风荷载作用下,水深是决定渡槽倾覆力矩和动水压力的控制因素,土-结构作用的影响较小。

基于XFEM的渡槽单向地震动作用下裂纹开展分析

以排架渡槽为研究对象,建立了基于ABAQUS平台的扩展有限元法的二维橡胶支座排架渡槽线弹性计算模型。计算了不同地震波激励下渡槽结构的裂纹开裂扩展及在动态变化循环过程中渡槽结构的等效应力,对比分析了不同地震波作用下渡槽结构的裂纹开裂范围及损伤程度。研究结果表明:XFEM能够较好地模拟渡槽结构的裂纹开裂和扩展情况;连梁与排架柱节点以及排架柱底部是排架渡槽的抗震薄弱部位。