三峡升船机螺母柱结构仿真模型试验研究.pdfVIP

第28卷 第 1期 长 江 科 学 院 院 报 Vol_28 No．1 2011年 1月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Jan．2 0 1 1 文章编号 ：1001—5485(2011)O1—0061—05 三峡升船机螺母柱结构仿真模型试验研究 姜小兰 ，曾 平，孙绍文 (长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010) 摘要 ：通过几何比例尺为 1：2的物理模型试验 ，研究三峡升船机螺母柱结构各构件受力状态及传力机制 ，比较施工 期与运行期各构件应力变化与变形规律。试验表明：运行期 ，在锁定荷载作用端受拉明显，且荷载作用端预埋钢构 件凸齿和灌浆材料均存在拉应力 ，应力值在设计允许范围以内；在预应力 、锁定荷载共同作用下，测点位移、应变与 荷载的关系基本呈线性变化；灌浆材料与各构件之间传力效果较好。在不考虑预应力钢筋的作用，同时预应力螺 栓只加到设计荷载50％的条件下进行破坏试验，其结果显示 ，螺母柱的安全承载能力为0．7倍设计荷截，说明预应 力作用不可缺少。 关 键 词 ：三峡升船机 ；螺母柱结构 ；挤压凸齿 ；预埋钢构件；预应力螺栓 ；预应力钢筋 中图分类号 ：TV321 文献标识码 ：A 齿交错布置 ，交错 凸齿接缝用灌浆材料填充；预应力 螺栓及预应力钢筋主要用于抵消螺母柱上的垂直荷 1 概 述 载偏心作用而 引起 的螺母柱 的水平方 向的拉应 力_2J。作用于螺母柱上的锁定荷载通过灌浆材料 三峡升船机设计方案采用齿轮齿条爬升方案 。 和挤压 凸齿系统，实现垂直、水平 2个方 向的传递 。 升船机安全机构采用长螺母 、旋转锁定短螺杆系统， 螺母柱结构各连接关系 (取对称结构 1／2横断面) 具有内螺纹 的螺母柱被 固定在塔柱混凝土结构上 如图2所示 。 (船厢段)，具有外螺纹的旋转锁定短螺杆在螺母柱 内运动…，见图 1E21。 图2 螺母柱结构各构件连接关系剖面示意 图 Fig．2 Theprofileofconnectionofeverymember partinthenutcolmu nstructure 从 以上的连接形式和传力机制中可 以看出，锁 图 1 三峡升船机螺母柱 结构 简图 Fig．1 SketchofnutcolumnstructureinTGP ship lift 定荷载要完全地传递到塔柱结构上，4个方面起主 要作用 。①接缝灌浆 ：灌浆材料性能和灌浆工艺的 螺母柱结构主要由螺母柱 (包括挤压凸齿)、预 选择关系到螺母柱的荷载能否传递到钢构件；②预 埋钢构件 (包括挤压凸齿 、工字钢 、大头螺栓)、接缝 应力系统：预应力螺栓和预应力钢筋能否抵消螺母 灌浆材料、一二期混凝土、预应力钢筋、预应力螺栓 柱上荷载的