[发明专利]一种超高性能混凝土圆形渡槽的设计方法及渡槽

权利要求书

1.一种超高性能混凝土圆形渡槽的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据水工混凝土结构设计规范对超高性能混凝土圆形渡槽的结构进行设计；

(2)然后对所述的超高性能混凝土圆形渡槽的弧形镂空上盖进行分析和优化；

(2-1)利用Rhino建模软件分别建立弧形渡槽主体模型以及弧形上盖模型；

(2-2)然后利用所述的Rhino建模软件的Ameba插件对所述的弧形上盖进行不同受力情况下的分析，并根据受力分析结果进行拓扑优化；

(2-3)最后根据所述的Ameba插件拓扑优化结果对所述的弧形上盖模型进行镂空设计。

2.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽的设计方法，其特征在于，所述的步骤(1)包括以下步骤：

(1-1)确定超高性能混凝土渡槽的截面形状为圆形；

(1-2)根据水工混凝土结构设计规范和水平因数条件，确定超高性能混凝土圆形渡槽的截面尺寸；

(1-3)根据所述的超高性能混凝土圆形渡槽的基本参数、超高性能混凝土参数和钢筋参数计算出所述的超高性能混凝土圆形渡槽具体的混凝土配筋率；

(1-4)根据所述的超高性能混凝土圆形渡槽的自重荷载值、风向荷载和槽内水体的自重，对所述的超高性能混凝土圆形渡槽进行配筋率计算和抗裂验算；

(1-5)根据所述的水工混凝土结构设计规范，计算出所述的超高性能混凝土圆形渡槽的塑性系数；

(1-6)对所述的超高性能混凝土圆形渡槽的各种相应内力进行计算，以判断所述的超高性能混凝土圆形渡槽的可行性。

3.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽的设计方法，其特征在于，所述的超高性能混凝土圆形渡槽包括弧形渡槽主体和弧形镂空上盖，所述的弧形渡槽主体位于所述的弧形镂空上盖下方，所述的弧形渡槽主体的顶端两侧与所述的弧形镂空上盖下端连接。

4.一种超高性能混凝土圆形渡槽，其特征在于，包括弧形渡槽主体和弧形镂空上盖，所述的弧形渡槽主体位于所述的弧形镂空上盖的下方，所述的弧形渡槽主体的顶端两侧与所述的弧形镂空上盖下端连接。

5.根据权利要求4所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽，其特征在于，所述的弧形镂空上盖的镂空比例为60-80％。

6.根据权利要求4所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽，其特征在于，所述的弧形镂空上盖的厚度为50～120mm，所述的弧形渡槽主体的半径为弧形渡槽主体壁的厚度的10-30倍。

7.根据权利要求4所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽，其特征在于，所述的弧形镂空上盖高度与所述的弧形镂空上盖半径的比值为0.65～0.95。

8.根据权利要求4所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽，其特征在于，所述的弧形镂空上盖的中部设有第一椭圆通孔，所述的第一椭圆通孔的短轴方向对称设有第二椭圆通孔，所述的第一椭圆通孔的长轴方向对称设有第三椭圆形通孔，所述的第一椭圆通孔与第三椭圆通孔之间设有第一圆形通孔，所述的第二椭圆通孔与第三椭圆通孔之间设有多个第二圆形通孔。

9.根据权利要求4所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽，其特征在于，所述的弧形镂空上盖的配筋率为1.5％～8％。

10.根据权利要求4所述的一种超高性能混凝土圆形渡槽，其特征在于，所述的弧形渡槽主体包括侧墙、顶梁、底座和弧形水槽，所述的底座安装于所述的弧形水槽两端，所述的弧形水槽顶部设有所述的顶梁，所述的顶梁与所述的侧墙连接，所述的弧形镂空上盖底部两侧与所述的侧墙顶部连接。