船闸弧形闸门输水型式的试验研究

船闸弧形闸门输水型式的试验研究薛朝阳，王昌亨，胡德保，潘金梁中国水力发电工程学会船闸水力学第一次学术讨论会论义集，１９９３年１１月，南京某船闸为低水头大型船闸，原采用短廊道输水系统，现采用弧形闸门门下输水型式，闸门为下卧式弧形闸门．利用闸首底部的门室...     

船闸闸首结构应力模型试验研究

结合某枢纽船闸闸首整体模型试验，利用“内部埋块”法对闸首结构应力进行了试验研究，得到了高水头船闸闸首边墩及底板的应力分布规律.     

船闸短廊道输水系统ω和tv优化组合分析

在设计船闸短廊道输水系统时,虽然规范中有关廊道断面面积、阀门开启时间、输水时间等均有明确的计算公式,但即使是规模相同的船闸,实际设计结果往往差别较大.通过对短廊道输水系统的廊道断面面积、阀门开启时间与输水时间之间的关系进行深入分析,得出了短廊道输水系统的廊道断面面积、阀门开启时间及输水时间之间的最优组合,并通过工程实例进行了验证.其结论对指导船闸工程设计和规范的修订具有借鉴意义.     

九里沟双级船闸长廊道短支管输水系统设计

通过对九里沟双级船闸长廊道短支管输水系统的设计，不仅对这种输水型式的选型、各细部尺寸拟定、各参数的取值与水力学计算和这种输水系统的结构布置等有了更进一步的认识，而且认为这种在综合多种输水型式的具体布置得出的输水系统型式，有利于中高水头船闸的输水系统的引用与参考，从而使水运工程在为船舶航行过闸提供安全、通畅、快捷的运输环境，提高船闸的社会、经济和环境效益。     

岩基上坞式船闸结构底板预留宽缝施工方法效果分析

坞式结构是船闸闸首或闸室常采用的一种结构形式,但采用这种结构形式的船闸底板容易出现裂缝.株洲船闸工程为防止裂缝产生,拟定了底板预留宽缝的施工方法.结合非线性有限元仿真分析方法,考虑重力、温度等荷载,计算分析了船闸结构底板预留宽缝施工方法的效果.计算结果对类似工程的设计和施工具有一定的参考价值.     

表面保温对施工期闸墩混凝土温度和应力的影响

对于严寒季节施工的混凝土工程,常采用各种表面保温措施以防止裂缝的产生.针对水闸这一典型的水利工程结构,分析水闸施工期闸墩混凝土温度和应力变化规律与开裂机理,阐述了不同表面保温措施对闸墩混凝土温度和应力的影响.研究结果表明,较强的表面保温可以大大减小闸墩混凝土早期内外温差和表面拉应力,防止产生表面裂缝,但同时使得后期闸墩内部拉应力增大,产生贯穿性裂缝的可能性增加.对于不同的工程,应通过数值仿真计算选择适合本工程的表面保温措施,以减小混凝土开裂的可能性.     

墩墙混凝土结构温控防裂研究

针对倒虹吸墩墙、水闸闸墩、导流墙、地涵边墙等墩墙型混凝土结构在施工期容易开裂的问题,分析了墩墙混凝土的温度与应力变化规律及开裂机理,并阐述了表面保温和底板约束对混凝土温度与应力的影响特性.提出合理的表面保温与减小后期底板约束相结合的防裂措施,且已成功在坟庄河倒虹吸工程上得到应用.迄今为止,在已完工的部分尚未发现一条裂缝,收到了很好的防裂效果.     

水闸闸墩施工期温度场和应力场的仿真计算分析

结构的内外温差、基础温差是混凝土结构施工期易开裂的主要原因,为此,结合混凝土温度场、应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,通过三维有限单元法对施工期某水闸闸墩进行仿真计算,分析闸墩混凝土施工期温度场、应力场的时空变化规律,得出在温降阶段闸墩门槽处是裂缝容易出现的地方．计算结果表明,表面保温和内部水管降温相结合的温控措施既能减小结构的内外温差又能降低结构的基础温差,具有良好的防裂效果,且模板外面贴保温板的保温方法能使混凝土表面的施工质量得到明显改观,值得应用推广．     

大体积混凝土循环冷却水管降低水化热施工技术的应用

通常在电厂施工中为防止汽机基座底板结构大体积混凝土施工中由于内外温差产生的温度裂缝、基本采用的方法是利用低水化热水泥和粉煤灰拌制混凝土,再通过表面覆盖保温、防止混凝土结构内外温差过大产生温度应力,使混凝土产生裂缝,影响结构的安全使用和使用寿命.     

船闸引航道最不利流态水力参数的确定方法

结合盐邵船闸采用规范中的公式计算、模型试验、原型现场实测3种方式,分别得到引航道最不利流态时的泄流量及对应的闸室水位和输水廊道闸门开启时间等参数,对比分析了各方法所得参数的差异及成因.结果发现:数学模型常用规范中公式计算得出的引航道最不利流态出现时的闸室泄流量偏小,闸室水位偏低,输水廊道闸门开启时间偏长.在此基础上提出了改进公式的计算方法.     

船闸闸墙的模糊层次评价模型

针对船闸闸墙的老化病害现象,以闸墙可靠性作为总准则层,向下分解为安全性、适用性、耐久性3个属性;再选取对其有主要影响的因素作为一级指标,建立了3个层次11个指标的多层次多因素指标体系;采用改进的层次分析法确定一级指标权重,运用模糊综合评价法确定隶属度,结合反应船闸状态的评语集,得到船闸闸墙的可靠度情况,由此建立模糊层次评价模型.以江苏某船闸闸墙为例,具体说明该模型运行过程.该船闸评价结果为亚健康,与实情相符,它为闸墙是否需要修复提供了评判依据.     

优化输水方式提高三峡船闸通过能力措施研究

探讨了三峡船闸四级运行方式下二闸首作为首级运行时一闸室水体波动特性;阐述了波动形成的机理,分析了二闸首阀门运行方式对一闸室波动的影响;提出了满足一闸室待闸安全要求的阀门开启方式;通过实船试验检验了一闸室待闸船舶停泊条件,总结了一闸室待闸调度方式。运行实践表明,三峡船闸完建期实行四级运行方式下,将下行船舶由靠船墩移至一闸室满闸室待闸,可提高船闸日均通过闸次近3个,通航效益明显。     

箱形渡槽冬季输水工况下温度场与温度应力研究

论述了箱形渡槽温度应力产生的原因及其影响,根据热传导方程和边界条件的特点,以引洮工程柳林沟渡槽为例,借助ANSYS有限元软件分析了箱形渡槽冬季运行时无保温措施和有保温措施条件下的温度场和温度应力变化情况.分析结果表明,在冬季低温工况下,由于箱形渡槽内外温差大,导致表面产生较大的温度应力,极易引起裂缝的出现,若对槽身壁面采用保温措施,可有效减小渡槽表面的温度变化和温度应力,以确保箱形渡槽在冬季输水时的安全.     

闸首底板热学参数反演分析与温度场预测

大体积混凝土热学参数的准确性直接影响混凝土温度场、应力场仿真计算的成败。由试验或经验公式求得的混凝土温度场热学计算参数,往往和施工现场的实际参数有较大出入,给温度场仿真计算精度带来了不利影响。通过对闸首底板不同部位埋设温度计进行实时测量,通过实测数据进行仿真反演分析以获取混凝土的热学参数;把反演分析得到的热学参数进行温度场预测,用于指导下一步施工和养护措施。通过对某船闸底板热学参数反演的结果表明,此法是可行的。     

基于SIVAK的三峡船闸通过能力仿真

基于仿真软件SIVAK建立三峡船闸仿真模型,分析船舶的待闸时间,研究过闸调度策略.运用先到先服务(FCFS)调度方式和现实中过闸船舶编排调度方式,分别对三峡船闸通过能力进行仿真,得到两种调度的仿真结果.对比结果表明,运用FCFS调度方式可以明显缩短船舶待闸时间,增加过闸船舶数量,提高船闸通过能力,提升船闸服务质量.     

泵闸施工期温度作用有限元分析

施工期温度作用常常是混凝土结构开裂的主要原因之一.对底板等重点关注的结构进行了非稳定温度场及温度徐变应力场的研究,考查了温度徐变应力场对底板结构受力状态的影响.底板内部和表面较大的温差使底板产生较大的拉应力,对于有添加剂的混凝土,底板结构温度应力在一定程度上得到改善.     

繁忙船闸的船舶待闸时间分析与估算

为了反映内河船闸的服务质量,并为船闸工程的经济评价提供基础数据,以目前国内仅有的京杭运河施桥船闸多年运行实测资料为例,统计分析了繁忙船闸的船舶待闸时间特点,并基于G/G/1排队模型,建立了估算繁忙船闸船舶待闸时间的近似数学模型.结果表明:该繁忙船闸的船队待闸时间主要分布在16 h以内,单机船的待闸时间主要分布在6 h以内或者14～22 h之间;船舶待闸时间的长短不仅与其交通负荷有关,还与船舶到闸和过闸的离散程度有关;模型能够合理地给出船舶的平均待闸时间,而且船舶待闸时间的理论分布与实测数据吻合程度良好.说明该模型是可靠的,能够用来估算类似繁忙船闸的船舶待闸时间.     

重力坝常态混凝土垫层裂缝成因分析

混凝土大坝垫层一般坐落在基岩上,且长厚比很大,施工期开裂很常见．针对单个浇筑块长度40m、层厚2．0m的重力坝垫层混凝土的施工期开裂现象,采用混凝土温度场和应力场的仿真计算方法,考虑水管冷却和表面保温措施,对实际施工过程进行模拟．结果表明,在两个缺陷槽之间的垫层厚度最薄,并受到薄层长间歇、基岩约束大、廊道附近应力集中、局部表面流水等因素的不利影响,导致廊道附近垫层易裂．     

春天湖船闸输水廊道工作闸门设计介绍

春天湖船闸输水廊道工作闸门采用了MC尼龙板条封水和楔形支承滑块，解决了闸门运行频繁、承受双向水压力情况下封水的问题。实践证明，该闸门的这种结构形式能够适应这种运行环境并能发挥较好的作用。     

养护工艺参数对连续刚构桥0#块混凝土早期温度场影响

为研究养护工艺参数对连续刚构桥0#块混凝土早期温度场的影响,采用有限元软件Midas/FEA模拟0#块混凝土在实际浇筑后箱梁的早期温度场,研究了箱梁水化热与环境温度的耦合影响和0#块混凝土的截面温度场时变规律.有限元模型与实测值吻合较好,验证了有限元模型的准确性,并对影响箱梁早期温度场的养护工艺进行参数分析.研究结果标明:对保温效果没有要求时,采用钢模板为宜;需要保温时,采用塑料模板为宜;从控制底板内外温差的层面来讲,模板厚度越高越好;连续刚构桥0#块混凝土模板导热系数建议选择1～2 kJ/(m2·h·℃)范围内;不宜在低于10℃的低温环境下养护箱梁混凝土;拆模不宜过早,否则会导致拆模表面混凝土迅速降温从而形成较大温差;混凝土养护宜在风速较小的情况下进行.