【摘 要】
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渡槽是输送水流跨越河渠、沟壑和道路等的架空输水建筑物,是极为重要的生命线工程。南水北调工程中大型渡槽大量采用薄壁矩形型式,作为肋板形式的宽梁或开口的箱形梁,其宽跨
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渡槽是输送水流跨越河渠、沟壑和道路等的架空输水建筑物,是极为重要的生命线工程。南水北调工程中大型渡槽大量采用薄壁矩形型式,作为肋板形式的宽梁或开口的箱形梁,其宽跨比较大,会在复杂的槽身截面上产生剪力滞现象。剪力滞效应会使结构局部应力过分集中,造成结构局部开裂或破坏。影响结构的安全性和适用性。本文对渡槽剪力滞效应的问题进行初步的研究,主要以南水北调中线泲河渡槽工程为算例,开展了如下的工作: 介绍了薄壁矩形渡槽的几种常见断面的特点,着重区分了其与箱形桥梁之间的差别。综述了目前剪力滞效应的研究理论和方法,并对这些理论的适用性和局限性作了比较说明,为薄壁矩形渡槽剪力滞效应的研究作理论准备。针对等截面槽形梁在荷载作用下考虑剪力滞效应时的变形特点,假定其纵向位移函数,采用能量变分法基于最小势能原理推导得到槽形简支梁剪力滞系数的计算公式。 简要介绍了渡槽结构研究中的有限元方法理论。利用有限元软件 ANSYS对在自重、静水压力、温度荷载、预应力分别作用下渡槽底板纵向应力分布的情况进行有限元计算和分析。得出不同荷载形式对渡槽底板剪力滞效应的影响规律。 为研究渡槽几何尺寸对渡槽剪力滞效应的影响,建立了几组宽跨比、截面形式不同的渡槽模型。对比分析这些因素对渡槽剪力滞效应的影响。由此获得了薄壁矩形渡槽各几何尺寸对剪力滞效应影响的一般规律。提出了减小剪力滞效应影响的方法和建议。同时对连续梁型渡槽剪力滞效应的做了初步的研究探讨。 研究结果对渡槽结构的设计和优化具有一定的参考价值。
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