大型預應力聯(lián)體渡槽基于可靠度理論的優(yōu)化設計.pdf

1、渡槽是水利水電工程中的一種重要的架空輸水建筑物，其多用于灌區(qū)及地形地勢變化劇烈的地區(qū)。這些渡槽的結構尺寸較小，在設計時通常設計人員都是按照平面彎曲梁理論進行設計，而且由于渡槽的歷史悠久，因此對于這類結構的設計施工技術都較為成熟。但近年來隨著我國跨流域調(diào)水輸水工程南水北調(diào)工程的建設，渡槽的形式就出現(xiàn)了巨大的變化，同樣設計施工上的新問題也就出現(xiàn)了。
　　 我國南水北調(diào)工程中的渡槽，為了滿足大跨度、大流量輸水要求，與以往我們所見到的灌

2、區(qū)渡槽相比，不僅在結構形式上新穎獨特，體積龐大，具有大寬度及大寬高比特征，槽身三維預應力承載系統(tǒng)，使得該類結構的橫向撓曲變形不容忽略，并且由于該類結構尺寸龐大，位于溝谷風口區(qū)域，導致其側(cè)向抗風穩(wěn)定也成為不可忽視的問題，以至于使其成為具有縱橫向變形及側(cè)向風壓穩(wěn)定問題的一種空間三維預應力結構。與以往的常規(guī)渡槽相比，這種結構不論是在設計模式上還是在施工、運用中都將面臨不確定因素的影響。因此對這種新型結構開展設計方法與施工技術方面的研究十分迫切

3、而必要，對實際工程具有重要得理論和實用價值。
　　 本論文以南水北調(diào)中線工程中跨洺河大型多側(cè)墻預應力矩形渡槽為分析對象，采用結構可靠度理論結合ANSYS軟件的方法。在原設計數(shù)據(jù)的前提下對其進行結構優(yōu)化研究，將槽身的六個截面尺寸參數(shù)作為設計隨機變量，通過應用結構力學、鋼筋混凝土學、工程結構可靠性的知識，建立了反應結構承載力和使用性的十四個極限狀態(tài)方程，在此基礎上，建立了以結構可靠度指標表達的約束方程，以一節(jié)槽身造價為優(yōu)化目標函數(shù)，