大跨度渡槽結構靜力數值模擬研究

宋兵偉，欒俊亮

（大連市水利規劃設計院，遼寧 大連 116021）

大跨度渡槽結構靜力數值模擬研究

宋兵偉，欒俊亮

（大連市水利規劃設計院，遼寧 大連 116021）

本文基于有限單元法以英那河渡槽為例，對大跨度拱式拋物線輸水渡槽進行了系統的結構分析和數值計算，對渡槽在實際運行中所承受的各種荷載進行了分析和組合。通過靜力分析計算，得出了水壓力、風荷載、溫度應力作用下主拱圈的內力曲線，以及其最不利內力組合。最后對英那河渡槽進行了橫向和縱向穩定性的校核，其結論為拱式渡槽的靜力計算和分析提供理論支持和實踐經驗。

大跨度；拋物線拱式渡槽；靜力分析；數值模擬；英那河渡槽

0 引 言

渡槽是輸送渠道水流跨越河渠、道路、山沖、谷口等的架空輸水建筑物，在水工建筑物中應用較廣，除用于輸送取水外，還可供排洪、排沙、通航和導流之用[1]。大跨度拱圈因造型美觀，價格較低，養護方便，受力狀態良好，在我國橋梁、水利行業被廣泛采用。

英那河渡槽位于西干渠的英那河上，是西干渠的重要輸水建筑物，擔負著西干渠現有0.08萬hm2水田的灌溉任務。原渡槽建于1973年，設計流量為8.7 m3/s，槽身采用U型槽結構型式，支撐結構采用上承式鋼筋混凝土三鉸肋拱，主拱圈最大跨度為80 m。經過多年的運行，渡槽槽身滲漏嚴重，下部排架蓋梁跨中存在裂縫，致使渡槽運行存在嚴重安全隱患。為了保證渡槽的灌溉功能，發揮渡槽的經濟效益，消除原渡槽的安全隱患，在莊河灌區2013年度續建配套與節水改造工程中對其進行拆除重建。……