装配式小型水工建筑物规格定型设计及查询系统研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:urtracy2009
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基于小型水工建筑物点多线长、面广量大、施工管理难度大等特点,新时代背景下推广预制构件工厂制造、构件尺寸通用规格、结构材料优质轻量、施工工艺高效环保的装配式小型水工建筑物显得尤为重要。为深入推进装配式小型水工建筑物向标准化设计、工业化生产、装配化施工、信息化协同方向发展,本文结合2019年江苏省水利科技项目(编号:2019037),对装配式小型水工建筑物规格欠标准、拆分欠合理、管理欠协同等问题进行研究,成果如下:(1)为加强装配式小型水工建筑物规格及其构件通用性、组合性,便于构件生产、施工安装、推广应用,本文通过计算1d、2d、3d、5d泡田时长下的设计灌水率,确定各泡田时长1000亩内不同灌溉面积区间的装配式小型水工建筑物过水流量。同时基于模数协调理念,进行不同泡田时长、灌溉面积对应过水流量的装配式小型水工建筑规格定型。最终汇总整合为以流量为变量的装配式输水渠道、倒虹吸、渡槽、涵洞与涵闸等5种小型水工建筑物的定型规格尺寸。(2)为加强装配式小型水工建筑物结构拆分合理性、制作安装可行性,本文进行一种新型装配式涵闸的结构拆分和有限元分析研究。将装配式涵闸拆分为9个构件,综合选用螺栓、键槽以及承插的连接方式辅助以止水橡胶垫增加建筑的耐久性、防渗性。在装配过程中、完工无水期、正常运行期对涵闸的位移沉降和构件应力做出分析,涵闸构件在各种工况下位移都较小,最大顺水流方向位移0.8mm,竖直沉降0.12mm,能够满足位移和沉降要求。在正常运行期,装配式涵闸构件最大应力4.23MPa,分离连接螺栓后混凝土构件最大应力0.92MPa,最大应力存在于连接螺栓,混凝土构件和连接螺栓能够满足强度要求。为运用3D打印直观化研究和探讨装配式涵闸结构,本文使用Creo软件进行模型创建,利用Makerbot replicator z18打印机进行模型打印,并对3D打印装配式水工建筑混凝土构件技术进行了探讨。(3)为提高装配式小型水工建筑物查询和管理的便捷性、设计和施工等各方的协同性,本文基于VB数据编程软件对装配式小型水工建筑物查询系统进行开发和设计,实现了以泡田时长、控制面积为主要变量对应5种建筑物的设计流量与定型规格尺寸的查询;实现了轻质高强混凝土材料性能试验、水泥砂浆材料性能试验、聚合物改性水泥砂浆材料性能试验的查询等。
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