大型預(yù)應(yīng)力聯(lián)體渡槽基于可靠度理論的優(yōu)化設(shè)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(jié)構(gòu)尺寸較小，在設(shè)計時通常設(shè)計人員都是按照平面彎曲梁理論進行設(shè)計，而且由于渡槽的歷史悠久，因此對于這類結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工技術(shù)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(shè)，渡槽的形式就出現(xiàn)了巨大的變化，同樣設(shè)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(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力承載系統(tǒng)，使得該類結(jié)構(gòu)的橫向撓曲變形不容忽略，并且由于該類結(jié)構(gòu)尺寸龐大，位于溝谷風(fēng)口區(qū)域，導(dǎo)致其側(cè)向抗風(fēng)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(fēng)壓穩(wěn)定問題的一種空間三維預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。與以往的常規(guī)渡槽相比，這種結(jié)構(gòu)不論是在設(shè)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(jié)構(gòu)開展設(shè)計方法與施工技術(shù)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(yù)應(yīng)力矩形渡槽為分析對象，采用結(jié)構(gòu)可靠度理論結(jié)合ANSYS軟件的方法。在原設(shè)計數(shù)據(jù)的前提下對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，將槽身的六個截面尺寸參數(shù)作為設(shè)計隨機變量，通過應(yīng)用結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土學(xué)、工程結(jié)構(gòu)可靠性的知識，建立了反應(yīng)結(jié)構(gòu)承載力和使用性的十四個極限狀態(tài)方程，在此基礎(chǔ)上，建立了以結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)表達(dá)的約束方程，以一節(jié)槽身造價為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，