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渡槽是南水北调工程中重要的水工建筑物。温度荷载是大型渡槽的重要荷载之一。在运营期,渡槽长期经受着持续变化的气温、日照辐射及槽内水温的影响,会在结构内产生较大的温度应力。 本文运用大型有限元软件,计算了渡槽夏季、冬季工况下稳态、瞬态温度场及温度应力。主要内容有如下几点: (1)综述国内外关于渡槽温控措施方面的研究成果,对于温度场和温度应力分析的基本理论和方法进行了介绍; (2)简要介绍了双洎河渡槽工程,建立了双洎河渡槽结构分析计算的有限元分析模型; (3)对于双洎河渡槽结构进行了有限元分析。确定了夏季和冬季两种不同工况下渡槽槽身最大拉应力及其位置; (4)根据专家建议,对于聚苯乙烯保温板的保温作用进行了计算分析。采用二维实体模型,分别计算了渡槽结构夏季、冬季稳态工况,以及夏季、冬季瞬态工况以模拟热浪、寒流的影响,分别考虑了不加保温板和加不同厚度聚苯乙烯保温板(5cm、3cm、2cm)等情况,共计有16种不同的计算工况。得到了不同厚度聚苯乙烯保温板对于渡槽温度应力的影响规律:不同厚度的保温板,保温效果略有不同;保温板越厚,保温效果越好。考虑到聚苯乙烯保温板材料成本,本文建议选择2cm厚的聚苯乙烯保温板。 通过分析得出:合理选择保温材料可有效减小渡槽的温度应力,对于渡槽的安全运营具有重要意义。