东深供水改造工程是向香港、深圳以及工程沿线城镇提供饮用源水及农田灌溉用水的跨流域大型调水工程。渡槽长度为 5 811m ,渡槽设计过流量为 90m3 s ,纵坡 1∶10 0 0 ,槽壳内径 7m ,设计水深 4.7m ,满槽水深5 .3 5m ,为一级建筑物。大型“U”型薄壳渡槽采用预应力在国内尚属首例 ,为确保工程成功应用 ,2 0 0 1年进行了1∶1仿真结构和生产性试验。测试内容包括预应力锚索锚固力、摩阻系数、混凝土和钢筋应力以及结构变形。经对试验结果整理分析 ,①用于试验的钢绞线力学指标达到规范要求 ;②锚索与孔道之间的摩阻系数小于0 .1,较规范推荐值为小 ;③锚索锚固力已趋稳定 ,纵向锚索的锚固回缩应力损失、钢绞线松弛应力损失与混凝土徐变应力损失的总和未超出规范公式的计量范围 ;④各阶段混凝土应力分布规律与三维有限元计算结果基本一致 ,预应力达到设计预期效果 ,渡槽结构是安全的 ;⑤渡槽挠度较小 ,槽身刚度较大。
采用壳体单元和三维等参单元,对大型预应力U型薄壳渡槽静动力特性进行了三维有限元分析,给出了静力分析结果,并与模型试验作了对比。结果表明:结构最大压应力和最大拉应力均满足强度要求,最大位移也满足刚度要求,同时进行了结构的动力特性的计算分析,为渡槽的抗震设计提供依据。
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