超大型輸水渡槽工程設(shè)計(jì)與研究

目錄
序
前言
南水北調(diào)中線一期工程簡介
第1章 中線一期工程超大型輸水渡槽設(shè)計(jì)概況 1
1.1 中線一期工程輸水渡槽概況 1
1.2 跨河輸水渡槽線路選擇 3
1.2.1 槽下凈空要求 3
1.2.2 跨越河段河勢 4
1.2.3 河床斷面 4
1.2.4 河床地質(zhì)條件 5
1.2.5 線路與總干渠協(xié)調(diào) 5
1.3 輸水渡槽幾何尺寸 5
1.3.1 渡槽上游河道壅水高度 5
1.3.2 行洪口門寬度 6
1.3.3 跨河渡槽長度 7
1.4 超大型跨河渡槽選型 7
1.4.1 各種槽式的適用性分析 7
1.4.2 輸水渡槽槽式選擇 9
1.4.3 簡支箱體結(jié)構(gòu)中承式渡槽斷面與槽跨 10
1.5 渡槽槽體設(shè)計(jì) 11
1.5.1 渡槽輸水?dāng)嗝?11
1.5.2 渡槽結(jié)構(gòu)斷面 13
1.5.3 渡槽輸水通道數(shù)與跨度 14
1.6 渡槽水流控制與建筑物設(shè)計(jì) 15
1.6.1 河灘明渠 15
1.6.2 進(jìn)出口漸變段 16
1.6.3 進(jìn)出口閘 17
1.6.4 渡槽連接段 18
1.6.5 下部結(jié)構(gòu) 19
1.6.6 導(dǎo)流防沖裹頭 20
1.7 超大型輸水渡槽施工方案 20
1.7.1 造槽機(jī)施工 20
1.7.2 架槽機(jī)施工 21
1.7.3 滿堂支架施工 21
1.7.4 土牛法施工 21
第2章 超大型輸水渡槽關(guān)鍵技術(shù) 23
2.1 梁式渡槽經(jīng)濟(jì)跨度研究 23
2.1.1 梁板一體梁式渡槽特點(diǎn) 23
2.1.2 河道行洪要求 23
2.1.3 渡槽主體工程費(fèi)用及其與跨度的關(guān)系 24
2.1.4 渡槽施工方法與跨度的關(guān)系 27
2.1.5 渡槽跨度選擇與設(shè)計(jì) 27
2.2 單參數(shù)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算理論及參數(shù)測試方法 29
2.2.1 單參數(shù)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算理論 29
2.2.2 單參數(shù)（綜合摩阻系數(shù)）測試方法 30
2.2.3 試驗(yàn)驗(yàn)證 31
2.3 分區(qū)折線形溫度荷載分布模型 32
2.3.1 氣溫與水溫及槽體溫度的關(guān)系 32
2.3.2 運(yùn)行工況溫度梯度分布規(guī)律 34
2.3.3 空槽檢修工況溫度梯度分布規(guī)律 38
2.3.4 夏季與冬季溫度梯度對比分析 40
2.3.5 溫度荷載 43
2.4 U形渡槽設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn) 50
2.4.1 試驗(yàn)任務(wù)與目的 50
2.4.2 模型設(shè)計(jì) 51
2.4.3 主要試驗(yàn)成果 52
2.5 青蘭高速跨越方式研究 53
2.5.1 工程概況 53
2.5.2 處置方案研究 54
2.5.3 分體式扶壁梯形渡槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 71
2.5.4 分體式扶壁梯形渡槽的運(yùn)行監(jiān)測 72
2.5.5 分體式扶壁梯形渡槽的先進(jìn)性 74
2.6 超大型輸水渡槽配套裝備 74
2.6.1 預(yù)應(yīng)力錨固體系 74
2.6.2 渡槽止水新結(jié)構(gòu) 77
第3章 湍河U形渡槽設(shè)計(jì) 79
3.1 湍河渡槽設(shè)計(jì)條件 79
3.1.1 湍河水文條件 79
3.1.2 地質(zhì) 80
3.1.3 渡槽規(guī)模 81
3.1.4 總干渠設(shè)計(jì)參數(shù) 81
3.1.5 交叉斷面河道特征值 82
3.2 湍河渡槽工程布置 83
3.2.1 線路與槽身段長度 83
3.2.2 槽體斷面設(shè)計(jì) 84
3.2.3 工程布置方案 87
3.2.4 渡槽施工方案 93
3.3 渡槽設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與基本參數(shù) 95
3.3.1 工程等級與建筑物級別 95
3.3.2 渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 95
3.3.3 荷載與基本參數(shù) 96
3.4 縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算 101
3.4.1 槽體縱向結(jié)構(gòu)概化 101
3.4.2 縱向結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 103
3.4.3 槽體縱向預(yù)應(yīng)力配筋設(shè)計(jì) 104
3.4.4 槽體縱向承載能力復(fù)核 104
3.5 橫向結(jié)構(gòu)計(jì)算 106
3.5.1 橫向結(jié)構(gòu)概化 106
3.5.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 107
3.5.3 典型工況下橫向結(jié)構(gòu)內(nèi)力 108
3.5.4 橫向結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 109
3.5.5 橫向截面抗彎承載能力復(fù)核 110
3.6 三維有限元復(fù)核 111
3.6.1 結(jié)構(gòu)模型與計(jì)算方法 111
3.6.2 不同運(yùn)行工況條件下計(jì)算結(jié)果 113
3.6.3 U形渡槽預(yù)應(yīng)力鋼筋布置優(yōu)化 117
3.7 殼體穩(wěn)定復(fù)核 119
3.7.1 計(jì)算理論 119
3.7.2 計(jì)算模型 120
3.7.3 計(jì)算結(jié)果 120
3.8 施工工況復(fù)核 123
3.8.1 造槽機(jī)過孔槽體應(yīng)力復(fù)核 123
3.8.2 槽身鋼絞線張拉施工 129
3.9 渡槽基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 139
3.9.1 渡槽基礎(chǔ)的比選 139
3.9.2 基礎(chǔ)處理 139
第4章 澧河矩形渡槽槽體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 143
4.1 設(shè)計(jì)條件 143
4.1.1 水文氣象 143
4.1.2 工程地質(zhì) 145
4.1.3 工程規(guī)模 146
4.1.4 進(jìn)出口水流銜接條件 146
4.1.5 澧河交叉部位防洪標(biāo)準(zhǔn) 147
4.2 澧河渡槽工程布置 148
4.2.1 工程位置 148
4.2.2 建筑物軸線選擇 148
4.2.3 建筑物形式選擇 149
4.2.4 渡槽長度 149
4.2.5 渡槽布置與槽體斷面選型 150
4.2.6 渡槽縱向結(jié)構(gòu) 158
4.3 槽身結(jié)構(gòu)體型設(shè)計(jì) 159
4.3.1 渡槽輸水?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì) 159
4.3.2 渡槽結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì) 159
4.4 渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 160
4.4.1 縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算 160
4.4.2 橫向結(jié)構(gòu)計(jì)算 161
4.4.3 典型工況下橫向結(jié)構(gòu)內(nèi)力 164
4.4.4 橫向結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 165
4.5 槽體結(jié)構(gòu)三維有限元復(fù)核 166
4.5.1 計(jì)算方法 166
4.5.2 計(jì)算模型 166
4.5.3 控制張拉應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力損失 167
4.5.4 計(jì)算工況與荷載組合 169
4.5.5 計(jì)算結(jié)果 169
第5章 青蘭高速梯形渡槽設(shè)計(jì) 175
5.1 設(shè)計(jì)條件 175
5.1.1 氣象條件 175
5.1.2 工程地質(zhì) 175
5.1.3 總干渠設(shè)計(jì)參數(shù) 178
5.2 渡槽工程布置 178
5.2.1 工程總體布置 179
5.2.2 槽體結(jié)構(gòu)布置 179
5.3 分體式扶壁梯形渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 180
5.3.1 擋水結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定應(yīng)力計(jì)算 180
5.3.2 斜向布置分體式扶壁梯形渡槽的不平衡力偶分析 184
5.3.3 分體式扶壁梯形渡槽整體三維有限單元法計(jì)算分析 185
5.3.4 渡槽的構(gòu)造設(shè)計(jì) 188
5.4下部結(jié)構(gòu)與支座設(shè)計(jì) 189
5.4.1 渡槽下部結(jié)構(gòu) 189
5.4.2 支座設(shè)計(jì) 190
第6章 超大型輸水渡槽施工與運(yùn)行 195
6.1渡槽施工 195
6.1.1 湍河渡槽造槽機(jī)施工 195
6.1.2 沙河渡槽架槽機(jī)施工 199
6.1.3 澧河渡槽滿堂支架施工 204
6.2渡槽運(yùn)行基本情況 207
6.2.1 渡槽運(yùn)行安全監(jiān)測 207
6.2.2 渡槽工程安全性評價(jià) 208
參考文獻(xiàn) 209