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東深供水改造工程是向香港、深圳以及工程沿線城鎮提供飲用源水及農田灌溉用水的跨流域大型調水工程。渡槽長度為 5 811m ,渡槽設計過流量為 90m3 s ,縱坡 1∶10 0 0 ,槽殼內徑 7m ,設計水深 4.7m ,滿槽水深5 .3 5m ,為一級建筑物。大型“U”型薄殼渡槽采用預應力在國內尚屬首例 ,為確保工程成功應用 ,2 0 0 1年進行了1∶1仿真結構和生產性試驗。測試內容包括預應力錨索錨固力、摩阻系數、混凝土和鋼筋應力以及結構變形。經對試驗結果整理分析 ,①用于試驗的鋼絞線力學指標達到規范要求 ;②錨索與孔道之間的摩阻系數小于0 .1,較規范推薦值為小 ;③錨索錨固力已趨穩定 ,縱向錨索的錨固回縮應力損失、鋼絞線松弛應力損失與混凝土徐變應力損失的總和未超出規范公式的計量范圍 ;④各階段混凝土應力分布規律與三維有限元計算結果基本一致 ,預應力達到設計預期效果 ,渡槽結構是安全的 ;⑤渡槽撓度較小 ,槽身剛度較大。
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采用殼體單元和三維等參單元,對大型預應力U型薄殼渡槽靜動力特性進行了三維有限元分析,給出了靜力分析結果,并與模型試驗作了對比。結果表明:結構最大壓應力和最大拉應力均滿足強度要求,最大位移也滿足剛度要求,同時進行了結構的動力特性的計算分析,為渡槽的抗震設計提供依據。
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