温度变化对大型预应力混凝土倒虹吸结构受力的影响

：预应力混凝土倒虹吸结构是一个受力状况复杂的大体积混凝土结构，在温度变化作用下，其应力状态难以确定。为此，运用三维有限元对倒虹吸结构进行了数值分析，确定其在无温度变化、最大温升、最大温降情况下9种工况的应力分布状态。结果表明，在各种设计工况荷载作用下，无温度变化时，预应力混凝土倒虹吸结构均没有产生拉应力；但在温度变化时，工况Ⅰ和工况Ⅲ均产生了较大的拉应力。其中，在温升情况下，工况Ⅰ底板下表面和工况Ⅲ顶板上表面产生拉应力大小分别为1.53 MPa和1.72 MPa；在温降情况下，工况Ⅰ边墙内侧、工况Ⅲ顶板下表面、工况Ⅲ底板上表面和工况Ⅲ边墙内侧产生拉应力大小分别为1.36 MPa、1.77 MPa、1.85 MPa和1.65 MPa。因此，温度变化对倒虹吸结构的影响是不容忽视的。 

　　关键词：温度变化；倒虹吸；温升；温降；有限元分析 

　　中图分类号：TV672.3文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）04-0196-04 

　　南水北调中线工程是世界瞩目的大型跨流域调水工程，涉及了大量的渡槽、倒虹吸、涵洞等建筑物。其中倒虹吸管是输水工程中重要的建筑物，如果外露的钢筋混凝土管段出现裂缝，将给结构带来很大的危害，另外，倒虹吸管受力复杂，结构计算中不仅要考虑管身自重、内水压力、外水压力、土压力、摩擦力、地震作用力等，还需考虑温度应力。以前对倒虹吸结构配筋时，往往不关注温度应力的影响，或者把温度作用按照其他荷载引起的应力加上一定的百分比来考虑