本書以南水北調工程中的沙河涵洞式渡槽為例,介紹涵洞式渡槽結構在運營期的各種工況下的應力和變形,具體如下:

(1)考慮渡槽結構承受的各種荷載,包括槽內水重、涵洞過水重、結構自重、風載、河道揚壓力、溫變荷載、人群、施工檢修,計算沙河涵洞式渡槽在單一荷載作用下的變形分析;

(2)計算混凝土徐變應力松弛繫數為0.3和1.0時,沙河涵洞式渡槽在運營期的各種荷載組合工況下的變形及沉降量,並進行分析;

(3)計算混凝土徐變應力松弛繫數為0.3和1.0時,沙河涵洞式渡槽在運營期的各種荷載組合工況下的應力,並進行分析。

本書可為涵洞式渡槽的結構設計計算提供理論依據及參考。

張建華，華北水利水電大學校聘副教授，碩士研究生，主要從事力學專業的教學和結構分析方面的研究。曾出版《理論力學》（科學出版社，2013.3）、《工程力學專業英語》等著作。

目錄

前言

第1章 概述 1

1.1 涵洞式渡槽的研究現狀 1

1.2 涵洞式渡槽研究亟待解決的問題 2

1.3 本書的主要成果 2

第2章 工程概況及計算模型 3

2.1 工程概況 3

2.2 計算模型與條件 4

第3章 涵洞式渡槽位移計算結果與分析 12

3.1 混凝土徐變和應力松弛繫數為0.3的位移計算結果 12

3.2 混凝土徐變和應力松弛繫數為0.3的位移計算結果分析 17

3.3 混凝土徐變和應力松弛繫數為1.0的位移計算結果 18

3.4 混凝土徐變和應力松弛繫數為1.0的位移計算結果分析 23

3.5 各典型斷面沉降量的 《建築地基基礎設計規範》算法 23

3.6算法解答與 《規範》算法解答對比討論 24

3.7 小結 25

第4章 涵洞式渡槽應力計算結果與分析 27

4.1 涵洞式渡槽 (典型斷面1)應力計算結果與分析 (Kp=0.3) 29

4.2 涵洞式渡槽 (典型斷面3)應力計算結果與分析 (Kp=0.3) 39

4.3 涵洞式渡槽 (典型斷面5)應力計算結果與分析 (Kp=0.3) 48

4.4 涵洞式渡槽 (典型斷面1)應力計算結果與分析 (Kp=0.1) 57

4.5 涵洞式渡槽 (典型斷面3)應力計算結果與分析 (Kp=0.1) 68

4.6 涵洞式渡槽 (典型斷面5)應力計算結果與分析 (Kp=0.1) 79

4.7 典型斷面1涵洞式渡槽總體應力分析 88

4.8 典型斷面3涵洞式渡槽總體應力分析 93

4.9 典型斷面5涵洞式渡槽總體應力分析 97

4.10 小結 102

第5章 結論與建議 104

5.1 主要結論 104

5.2 建議 105

參考文獻 106

前言

涵洞式渡槽是輸水渠道在跨越河流時興建的雙向過水建築物,上部渡槽承擔調水渠道輸水功能,下部涵洞起引導河水下洩和上部渡槽結構的基礎作用,故涵洞式渡槽又屬於箱基渡槽的類別。涵洞式渡槽主要承受水荷載、自重、風載、地震、溫度荷載、凍冰荷載和施工荷載等作用。在我國南水北調工程中,各種規模的涵洞式渡槽被廣泛地應用在調水渠道與河道的立體交叉工程中。

本書共5章。第1章為概述,主要闡述了渡槽的發展歷史、發展現狀、涵洞式渡槽的發展現狀以及涵洞式渡槽亟待解決的問題。第2章為工程概況及計算模型,主要介紹了沙河涵洞式渡槽的工程概況、計算模型、計算條件、計算中的材料力學參數、各種荷載及其工況組合。第3章為涵洞式渡槽位移計算結果與分析,選取涵洞淨高5.7m、6.2m 和7.7m 三個典型斷面,主要針對混凝土徐變和應力松弛繫數為0.3及1.0的位移進行了計算和分析,並的計算結果與《規範》的計算結果進行了比較分析和討論。第4章為涵洞式渡槽應力計算結果與分析,主要針對混凝土徐變和應力松弛繫數為0.3及1.0的情況下,選取涵洞淨高5.7m、6.2m 和7.7m 三個典型斷面進行了全方位的應力計算和分析。第5章結論與建議,主要總結了涵洞式渡槽各種工況組合時應力和位移的計算結果的相關結論,並給出了一些建議和意見。

本書在編寫過程中得到了華北水利水電大學白新理教授和馬文亮副教授的大力幫助,他們對書稿進行了審閱並提出具體修改建議,在此一並致以衷心感謝。

限於作者水平,書中內容難免有疏漏和不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。

著者

2017年10月