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漂浮网绳索受力测试结果

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:据分析,漂浮网受波浪、水流力的传递途径有三:①由竖向缆绳直接传至水底的混凝土锚梁。漂浮网绳索受力测量时,靠内侧的网兜是同步安装的,并且网兜网的受力可以通过两道网间的顶部牵引缆传递至漂浮网顶部主缆。图5-1漂浮拦污网方案绳索位置示意图5-2口门漂浮网在不同水位时的状态图5-3至图5-5及表5-3至表5-4给出了各工况下口门漂浮网缆索的受力试验结果。在同一跨间,顶部主缆两端的受力接近,符合无抗弯特性绳索的受力模式。

漂浮网绳索受力测试结果

漂浮式拦污网的绳索系统布局形式如图5-1所示,由两道网组成,一为靠海侧的漂浮网,另一为内侧的网兜。据分析,漂浮网受波浪、水流力的传递途径有三:①由竖向缆绳直接传至水底的混凝土锚梁。②通过连接钢浮筒的牵引缆传递至水底的混凝土锚块。③通过网顶主缆传递至两侧的高桩承台(岸上墩台)。因此,对于口门的漂浮网,重点对各跨间的网顶主缆进行拉力测量。另外,对受波浪力影响最大的网片2(3#—4#高桩承台间)进行钢浮筒与水底混凝土锚块间牵引缆拉力测量。

漂浮网绳索受力测量时,靠内侧的网兜是同步安装的,并且网兜网的受力可以通过两道网间的顶部牵引缆传递至漂浮网顶部主缆。

在设计低水位时,漂浮网状态见图5-2。由图可见,因设计低水位较低,在此水位下,该网实际上不处于漂浮状态,而是由顶部的主缆拖拽。此时顶部主缆除受波浪水流力外,还要承受网体、浮球和浮筒的重力(准静态力)作用。需特别说明的是,试验中测得的主缆受力仅包含波浪、水流作用下水动力和网体运动后的惯性力(即动荷载),未包含网体及附加结构的重力(即静荷载)。设计高水位和极端高水位时,网体处于漂浮状态。

图5-1 漂浮拦污网方案绳索位置示意

图5-2 口门漂浮网在不同水位时的状态

图5-3至图5-5及表5-3至表5-4给出了各工况下口门漂浮网缆索的受力试验结果。经分析,得到以下主要特征。

(1)在同一跨间,顶部主缆两端的受力接近,符合无抗弯特性绳索的受力模式。

(2)在同一水位条件下,随堵塞率增加,缆绳的拉力显著增大。

(3)在同一堵塞率条件下,随水位、波浪的增加,缆绳的力亦将增大。

(4)在所有试验工况中,3#和4#高桩承台间的一跨绳索受力最大,其次为4#高桩承台与防波堤墩台跨间的绳索(设计低水位除外),这主要是波浪作用方向与网轴线间的角度关系所致(见图5-6)。

综合各工况条件下的漂浮网绳索拉力试验成果,在70%堵塞率下,网顶主缆最大受力973 kN,该缆绳的最小破断力为1 220 kN,安全系数为20%;牵引缆最大受力313 kN,该缆绳的最小破断力为778 kN,安全系数为60%;在90%堵塞率下,网顶主缆最大受力1 410 kN,超过了缆绳的最小破断力,即会发生断缆事故;牵引缆最大受力470 kN,安全系数为40%。鉴于上述结果,可考虑增加网顶主缆的直径,使其在70%堵塞率下的安全系数达到50%,且在90%堵塞率下不发生断缆。

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图5-3 设计低水位时漂浮网顶部主缆受力

图5-4 设计高水位时漂浮网顶部主缆受力

图5-5 极端高水位时漂浮网顶部主缆受力

图5-6 波浪作用方向与网轴线间的关系

表5-3 口门漂浮网钢浮筒与混凝土锚块间牵引缆受力试验结果汇总(单位:kN)

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