[發明專利]一種超高性能混凝土圓形渡槽的設計方法及渡槽

在審

• 申請號: 202010885592.5
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112081070A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 蔡承遠;楊醫博;肖潤熙;王龍威;劉俊君;郎功譽;謝宇軒;郭文瑛;王恒昌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E02B5/02
• 分類號: E02B5/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

1.一種超高性能混凝土圓形渡槽的設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據水工混凝土結構設計規范對超高性能混凝土圓形渡槽的結構進行設計；

(2)然后對所述的超高性能混凝土圓形渡槽的弧形鏤空上蓋進行分析和優化；

(2-1)利用Rhino建模軟件分別建立弧形渡槽主體模型以及弧形上蓋模型；

(2-2)然后利用所述的Rhino建模軟件的Ameba插件對所述的弧形上蓋進行不同受力情況下的分析，并根據受力分析結果進行拓撲優化；

(2-3)最后根據所述的Ameba插件拓撲優化結果對所述的弧形上蓋模型進行鏤空設計。

2.根據權利要求1所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽的設計方法，其特征在于，所述的步驟(1)包括以下步驟：

(1-1)確定超高性能混凝土渡槽的截面形狀為圓形；

(1-2)根據水工混凝土結構設計規范和水平因數條件，確定超高性能混凝土圓形渡槽的截面尺寸；

(1-3)根據所述的超高性能混凝土圓形渡槽的基本參數、超高性能混凝土參數和鋼筋參數計算出所述的超高性能混凝土圓形渡槽具體的混凝土配筋率；

(1-4)根據所述的超高性能混凝土圓形渡槽的自重荷載值、風向荷載和槽內水體的自重，對所述的超高性能混凝土圓形渡槽進行配筋率計算和抗裂驗算；

(1-5)根據所述的水工混凝土結構設計規范，計算出所述的超高性能混凝土圓形渡槽的塑性系數；

(1-6)對所述的超高性能混凝土圓形渡槽的各種相應內力進行計算，以判斷所述的超高性能混凝土圓形渡槽的可行性。

3.根據權利要求1所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽的設計方法，其特征在于，所述的超高性能混凝土圓形渡槽包括弧形渡槽主體和弧形鏤空上蓋，所述的弧形渡槽主體位于所述的弧形鏤空上蓋下方，所述的弧形渡槽主體的頂端兩側與所述的弧形鏤空上蓋下端連接。

4.一種超高性能混凝土圓形渡槽，其特征在于，包括弧形渡槽主體和弧形鏤空上蓋，所述的弧形渡槽主體位于所述的弧形鏤空上蓋的下方，所述的弧形渡槽主體的頂端兩側與所述的弧形鏤空上蓋下端連接。

5.根據權利要求4所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽，其特征在于，所述的弧形鏤空上蓋的鏤空比例為60-80％。

6.根據權利要求4所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽，其特征在于，所述的弧形鏤空上蓋的厚度為50～120mm，所述的弧形渡槽主體的半徑為弧形渡槽主體壁的厚度的10-30倍。

7.根據權利要求4所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽，其特征在于，所述的弧形鏤空上蓋高度與所述的弧形鏤空上蓋半徑的比值為0.65～0.95。

8.根據權利要求4所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽，其特征在于，所述的弧形鏤空上蓋的中部設有第一橢圓通孔，所述的第一橢圓通孔的短軸方向對稱設有第二橢圓通孔，所述的第一橢圓通孔的長軸方向對稱設有第三橢圓形通孔，所述的第一橢圓通孔與第三橢圓通孔之間設有第一圓形通孔，所述的第二橢圓通孔與第三橢圓通孔之間設有多個第二圓形通孔。

9.根據權利要求4所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽，其特征在于，所述的弧形鏤空上蓋的配筋率為1.5％～8％。

10.根據權利要求4所述的一種超高性能混凝土圓形渡槽，其特征在于，所述的弧形渡槽主體包括側墻、頂梁、底座和弧形水槽，所述的底座安裝于所述的弧形水槽兩端，所述的弧形水槽頂部設有所述的頂梁，所述的頂梁與所述的側墻連接，所述的弧形鏤空上蓋底部兩側與所述的側墻頂部連接。