南流江预应力连续梁式渡槽抗震性能

预应力连续梁式渡槽具有整体受力条件好、施工工艺成熟且方便的优势,在实际工程中运用广泛,其具有良好的抗震性能是保证工程安全运行的关键。以采用预应力连续梁式渡槽形式的南流江大渡槽为例,通过Midas-civil分析软件建立有限元模型并施加拟合生成的地震波,对渡槽的抗震性能进行研究。结果表明,在拟合生成的地震波与场地类别、分区特征周期相近的人工地震波E1、E2作用下,南流江大渡槽的顺桥向及横桥向的桥墩强度验算和变形均满足要求,具有安全可靠的抗震性能。

基于熵权优化FFR-BN法的梁式渡槽运行风险评价

梁式渡槽运行受多种风险因素影响,各因素之间联系及作用关系的复杂性及对因素认知的局限性常常造成风险评价结果不够精确,对此提出基于熵权优化的FFR-BN法开展梁式渡槽运行风险分析。此方法采用熵权法对主观与客观权重进行融合优化,有效解决了传统评价方法中专家打分低精度及强主观性问题。通过解释结构模型将梁式渡槽复杂系统拆分为各种子系统(因素、要素),随后分析风险因子之间的直接二元关系,从而构建复杂系统内风险因子、风险事件之间的逻辑关系框架,并在此基础上计算因子的模糊失效概率,运用贝叶斯网络的反向推理技术确定风险事件发生的最大可能路径、梁式渡槽运行风险中决定性风险因子。通过此方法计算得出实例梁式渡槽综合风险等级为Ⅰ级,关键致灾风险因子为设计洪水增加、钢筋失效、表层混凝土剥蚀、材料特性等,受所处区域地形及地质条件影响,裹头边坡防护问题导致的风险致因链是最大可能风险致因链。

基于博弈论-云模型的梁式渡槽风险评估研究

梁式渡槽作为大型输水工程中重要的交叉建筑物,其安全与稳定性直接决定了输水干渠的正常运行,一旦失事将会造成严重的灾害和社会经济损失。选取影响槽墩冲刷破坏、裹头边坡失稳、槽身挡水3大类12个风险指标,利用层次分析法确定主观权重、熵权法确定客观权重、博弈论赋权法确定组合权重,建立云模型风险评估模型。选取某大型输水工程6座典型梁式渡槽为研究对象,开展实例研究,结果证明本研究为大型输水工程交叉建筑物的风险评估研究提供了新思路。

自重湿陷性黄土地基渡槽优化设计

南吴渡槽位于山西省北赵灌区黄土台塬上,地形切割强烈呈“V”字型,且为强烈湿陷性黄土,边坡极易垮塌。结合地貌特征、地质条件,经对比分析选择了上乘拱式渡槽+灌注桩基础结构形式,通过结构静力学方法拟定结构尺寸,采用MIDAS有限元软件静动力仿真分析,经两种方法相互校对,结构设计安全,可靠性更高;提前拟定结构尺寸,可以在保证有限元计算精度的前提下,提高前处理和计算分析的计算效率。该设计方法可对类似渡槽工程设计提供借鉴。

南水北调中线新型多厢梁式渡槽结构设计研究

本文针对南水北调中线渡槽流量大，荷载大的特点，提出了预应力多厢梁式渡槽新型结构及其设计方法，该种型式渡槽刚度大，承载能力大，跨越能力大，是一种经济适用的新型结构．

沙河渡槽槽身结构优化设计

以遗传算法为全局搜索方法,以混合离散变量的直接搜索与查点法为局部搜索方法,对遗传算法改进而形成了混合遗传算法。研制开发了基于混合遗传算法的渡槽结构优化设计程序。对于沙河渡槽进行了优化设计,得到了U形断面4槽、2槽和矩形断面4槽、2槽共4种槽型方案。从中确定U形断面4槽方案为最优方案,并被设计单位采用。优化结果表明:U形渡槽的经济性和安全性优越于矩形渡槽;遗传算法是一个很有推广应用价值的优化设计方法。

南水北调工程渡槽结构复合弯扭相关性分析

研究了南水北调工程中箱型和U型二种渡槽的复合弯扭相关性。在综合分析的基础上，分别对箱型和U型二种渡槽单-荷载下和复合弯扭下进行了分析，得到了相关性方程，并进行了分析比较。得出二种渡槽受纯弯时，荷载-位移曲线有明显的屈服平台，而纯扭时，屈服分界不明显。一定扭矩的存在可提高渡槽的极限抗弯强度，且箱型截面极限抗弯强度的提高程度比U型截面的大15％～20％，但扭矩过小或过大都会使极限抗弯强度下降，二种渡槽极限抗弯强度的减幅基本相同。弯矩的存在会降低极限抗扭强度，弯矩越大，极限抗扭强度减幅越大。破坏形态在扭弯比较大时，与纯扭试件相似，而在扭弯比较小时，与纯弯试件相似。得出的复合弯扭相关性的方程可为渡槽的设计提供参考。

排架式渡槽流—固耦合动力特性分析

本文分析了排架式渡槽横向流—固耦合动力特性 ,计算结果表明 :排架式渡槽流—固耦合系统的模态可分为两类 :一类为“流体振荡模态” ,以流体的晃动为主 ,反映了流体固有晃动模态在耦合系统中的影响 ;另一类为“结构振荡模态” ,以结构的振动为主 ,反映了结构固有振动模态在耦合系统中的影响 .提出了两种特征值问题的计算方法 ,将其应用于实例计算 ,讨论了两种方法的优缺点 .

南水北调中线工程渡槽结构风险分析

针对目前进行渡槽结构风险分析尚不多见的情况 ,以南水北调中线工程澧河段梁式渡槽为例 ,分析阐述了渡槽结构的破坏失效风险 ;并按渡槽下部摩擦桩与土体之间 ,上部槽身各部位 ,如侧板、底板、底梁等 ,逐一进行了其可能的破坏模式的分析 ,建立了相应的功能函数 ,在考虑相同部位各破坏模式之间具有相关性的条件下 ,计算出各部位的可靠指标。最后 ,把上部槽身作为整体 ,运用三维随机有限元进行三种工况下槽身的可靠性分析 ,得出了若干有益的结论。

大型U型渡槽正常运行寒潮期仿真分析

针对跨流域调水工程中关键的裂缝问题,通过对南水北调中线湍河渡槽运行期寒潮工况和保温工况的计算分析,归纳了大型U型渡槽秋冬寒潮工况下温度场、温度应力分布规律及裂缝可能出现区域。结果表明,U型渡槽运行期遭遇寒潮可能导致边墙外侧和底板底面出现裂缝,建议应采取一定保温措施。

大前庭水管综合征4个家系SLC26A4基因突变分析

目的检测常染色体隐性遗传大前庭水管综合征(LVAS)家系SLC26A4基因中IVS7-2A>G和2168 A>G的突变情况,探讨耳聋患者的发病原因。方法收集耳聋家系的临床资料,应用耳聋基因芯片对患者进行分子病因学研究。对4个家系的4例患者及12例家系成员进行IVS7-2A>G和2168 A>G基因突变检测。结果 2例患者发生SLC26A4 IVS7-2A>G纯合突变型,2例患者发生发生SLC26A4 IVS7-2A>G和2168 A>G复合杂合突变型;4个家系中发现SLC26A4 IVS7-2A>G基因突变型,3个家系中发现SLC26A4 IVS7-2A>G纯合突变型,包括1例合并GJB2235delC杂合性突变型。结论常染色体隐性遗传LVAS患者的SLC26A4 IVS7-2A>G纯合性突变与复合杂合突变发生率较高。

多纵梁斜交渡槽水荷载横向分配研究

根据大型多纵梁矩形渡槽槽身结构及其受力特点,利用实用空间分析法,使复杂的空间结构计算分离成相互联系的两个平面问题.横向计算中,底部弹性支承在各纵梁上,可求得结构的弹性支承反力,其值即为水荷载在各主梁之间的横向分配.通过对某渡槽的计算表明:对于多纵梁斜交渡槽,当横梁与纵梁正交设置时,随着斜交角度的增大,在跨中位置边纵梁分配的荷载逐渐变大,而中纵梁分配的荷载逐渐变小,这可充分利用侧墙刚度大的特点,从而增加渡槽的跨越能力,在多纵梁斜交渡槽设计中应优先采用.

大前庭水管综合征家系SLC26A4基因传递特征分析

目的探讨大前庭水管综合征家系SLC26A4基因的传递特征。方法收集3个大前庭水管综合征家系的病史资料和家系成员的外周静脉血各5ml,提取基因组DNA,应用聚合酶链反应(PCR)的方法扩增SLC26A4基因的第8、19外显子,纯化PCR产物后直接测序,使用Sequencher4.9和DNAStar7.0序列比对软件分析SLC26A4基因的突变位点,并对患者的后代发病率进行预测。结果 3个家系中共发现5名患者分别携带SLC26A4基因IVS7-2A>G和H723R的纯合或复合杂合突变,先证者的父母听力均正常,但均为单个等位基因突变的杂合携带者。结论 3个家系中子代患病几率分别为60%、50%和50%。

暴雨降温作用下大型U型渡槽运行期温度场分析

基于南水北调中线湍河渡槽在夏季暴雨降温工况下的仿真计算分析,初步探讨了渡槽暴雨降温时温度边界条件,并归纳了大型U型渡槽在该工况下温度场、温度应力分布规律及裂缝可能出现区域,对U型渡槽运行期的防裂有一定的参考价值。

基于深度学习的渡槽裂缝类型判定方法

目前混凝土渡槽裂缝成因判定主要依靠专家人工评价,效率较低,而大多数自动化识别程序仅识别裂缝是否出现,并未进行裂缝特征提取及裂缝类型判定。因此,提出一种基于深度学习的渡槽裂缝类型判定方法,该方法通过图像识别提取图像中裂缝的产状、走向、长宽、数量等特征参数,并将提取到的参数与监测温度等数据相结合,采用机器学习模型判定裂缝类型。试验结果表明,裂缝宽度误差在0.02 mm以内,裂缝类型判断准确率达88.0%。

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。

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。

非常规荷载作用下泥石流板式渡槽的优化设计

跨径为16 m的装配式渡槽施工阶段张拉预应力钢筋后,截面下缘压应力超过规范规定的界限,采用了分阶段张拉预应力钢筋的方法,以现行规范为依据,以空心板的高度和各阶段预应力筋的面积为变量,以施工阶段和使用阶段混凝土应力限制为约束条件,建立了单位长度空心板的造价目标函数。并利用Matlab语言,编制了遗传算法程序进行了优化分析。优化结果表明,优化设计的截面尺寸与实际设计的相比,截面高度大一些,但总造价却比实际设计的要减小16%,优化设计收到了良好的经济效益。最后,按照优化设计过程提出了一些施工注意事项,为以后类似的设计提供了参考。

基于等效模型的波形钢腹板渡槽结构静力性能研究

淠河总干渠渡槽工程采用桁架式梁拱组合体系,主跨跨径达到110 m。槽身侧壁挡水板采用波形钢腹板。针对波形钢腹板结构,目前多采用建立三维精细化板壳模型的方法开展其结构性能研究,建模过程繁琐且计算效率较低。基于刚度等效原理提出一种将三维波形钢腹板简化为二维正交异性平钢板的等效分析方法。首先建立渡槽工程三维波形钢腹板精细化模型及采用简化方法等效的正交异性平钢板模型,然后开展自重和水荷载下结构静力性能分析,最后对比分析两类模型的静力分析结果及相对误差。研究表明:等效平钢板模型与三维精细化板壳模型计算结果吻合较好,等效分析方法具有较高的准确性和可靠性,可为波形钢腹板结构提供一种简便的分析方法,并显著提高计算效率。

连续刚构预应力U型薄壳渡槽有限元分析

使用非线性有限元程序系统ADINA ,对南水北调中线穿黄连续刚构方案的预应力U型薄壳渡槽进行了结构分析 .给出了静力分析结果和动力特性分析结果 .结果表明 ,与简支方案相比 ,连续刚构方案结构减小了变形、应力和钢筋用量 ,最大压应力和最大拉应力均满足规范中的强度设计要求 ,最大位移也满足刚度要求 .