渡槽式装配U形渠的结构研究与推广应用

发布时间：2017-05-10 08:01

  本文关键词：渡槽式装配U形渠的结构研究与推广应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为农田水利建设的重要组成部分之一,渠道的结构设计以及施工质量,与农田水利工程的建设与使用效果息息相关。但由于种种原因,灌溉水利用率仅为0.5-0.6,造成水资源严重浪费,还影响农作物的产量,耗费土地资源。为了建立健全农田水利工程配套建筑物工程技术标准,实现“十二五”期间新增农田有效灌溉面积与农田灌溉水有效利用系数提高的目标,本文从产品化、标准化层面上提炼出渡槽式装配U形渠的概念,在以往有关研究的基础上,借鉴传统的灌溉渠道的分析方法,参考小型渡槽的有关研究,对渡槽式装配U形渠进行了探讨,以期为相似的研究提供参考。本文主要研究内容如下：(1)在对国内外相关研究进行了解与学习的基础上,提出渡槽式装配U形渠的概念,按照明渠均匀流公式和U形渠断面的水力计算公式,借助各个水力参数之间的经验关系进行渠道的水力断面设计,最终得出不同直径、水深、比降对应的流量表。(2)通过对渠身进行布置和构造,拟定了UD40、UD50、UD60、UD90型号渠道的构造图,并提出承插式结构的渠身接缝形式。参考小型U型渡槽结构分析方法,以UD60为典型设计,采用梁理论计算法对UD40、UD50、UD60横向和纵向分别进行结构计算,得出三种型号渠道的结构设计结果。采用三维实体有限元法对UD90型号的渠道进行结构分析,得出结构设计结果。(3)总结出渡槽式装配U形渠产品预制的质量控制点、田间布置方式以及施工工艺。(4)将U形渠与梯形、矩形渠道对比得出：在大部分情况下,U形渠比梯形渠、矩形渠节省混凝土工程量。将渡槽式装配U形渠与传统U形衬砌渠从造价、用土量、水流条件等方面进行对比分析,得出渡槽式装配U形渠具有显著优势,且长期经济效益显著,值得在农田标准化建设中大力推广。
【关键词】：渡槽式 装配U形渠 结构研究 效益分析
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV672.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究意义9-10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.2.1 渡槽的研究现状10-11
• 1.2.2 装配式建筑物的研究现状11
• 1.2.3 U形渠的研究现状11-12
• 1.2.4 研究现状总结12
• 1.3 本文研究思路及内容12-14
• 1.3.1 研究思路12-13
• 1.3.2 研究内容13
• 1.3.3 论文选题及来源13-14
• 2 渡槽式装配U形渠的水力设计14-23
• 2.1 渡槽式装配U形渠的概念14-15
• 2.2 渠道水力设计的原理15-16
• 2.3 渠道断面水力设计的相关参数16-19
• 2.3.1 渠床糙率系数16-17
• 2.3.2 渠底比降17
• 2.3.3 渠道断面的宽深比17-19
• 2.3.4 渠道的不冲不淤流速19
• 2.4 渡槽式装配U形渠的横断面水力设计19-22
• 2.4.1 渠道的水力计算19-22
• 2.4.2 渡槽式装配U形渠的规格选定22
• 2.5 渡槽式装配U形渠的纵断面水力设计22-23
• 3 渡槽式装配U形渠的结构设计23-48
• 3.1 渠身的布置和构造23-30
• 3.1.1 渠身纵向支撑形式和跨度设计23
• 3.1.2 渠身横向断面构造设计23-24
• 3.1.3 渠道结构设计断面图24-29
• 3.1.4 渠身接缝连接设计29-30
• 3.2 渡槽式装配U形渠的结构设计方法30-31
• 3.3 基于梁理论计算法的结构计算31-39
• 3.3.1 纵向结构计算31-33
• 3.3.2 横向结构计算33-37
• 3.3.3 端肋内力计算37-39
• 3.3.4 结构设计结果39
• 3.4 基于三维有限元法的结构分析39-48
• 3.4.1 有限元分析法及ABAQUS简介40-41
• 3.4.2 U形渠的ABAQUS有限元分析41-46
• 3.4.3 结构分析结论46-48
• 4 渡槽式装配U形渠的预制及施工48-54
• 4.1 渡槽式装配U形渠的构件预制48-50
• 4.1.1 渠道的构件预制48
• 4.1.2 渠道预制的关键质量控制点48-50
• 4.2 渠道的田间布置方式50
• 4.3 渡槽式装配U形渠的施工工艺50-52
• 4.4 新型渠道连接处的处理52
• 4.5 施工中的质量管理措施52-54
• 5 渡槽式装配U形渠的效益分析54-63
• 5.1 U形渠与梯形、矩形渠道混凝土工程量的分析比较54-58
• 5.1.1 U形渠道的水力计算公式54-55
• 5.1.2 U形渠道与梯形渠道的比较55-56
• 5.1.3 U形渠道与矩形渠道的比较56-58
• 5.2 衬砌U形渠与装配式U形渠的经济效益对比58-62
• 5.2.1 造价分析58-60
• 5.2.2 用土量的对比分析60-61
• 5.2.3 水流条件的优势分析61-62
• 5.3 其它优势分析62
• 5.3.1 质量、维护成本分析62
• 5.3.2 施工方便62
• 5.3.3 美化环境62
• 5.4 小结62-63
• 6 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 今后展望64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文目录70-71

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  本文关键词：渡槽式装配U形渠的结构研究与推广应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：354299