许丽杰

(沈阳市苏家屯区八一灌区管理处 110103)

渡槽是灌区主要交叉建筑物之一，但是在笔者所在灌区的输水建筑物中的渡槽形式以U形断面薄壳渡槽结构居多。U形断面薄壳渡槽主要以U形断面钢筋混凝土或钢丝网水泥薄壳渡槽并以排架支撑的结构形式为主，在笔者所在灌区，由于U形断面薄壳渡槽原结构布置形式欠妥、施工质量差、运用时间久等原因，有较多的渡槽槽身、排架牛腿出现了不同程度的破坏。其破坏形式主要有如下几种:ⓐ牛腿纵向产生断裂;ⓑ槽身与端肋的连接处产生断裂;ⓒ渡槽端肋产生纵向裂缝;ⓓ钢筋混凝土薄壳渡槽槽身内侧产生漏筋;ⓔ钢丝网水泥渡槽的槽身产生龟裂;ⓕ渡槽伸缩缝严重渗水。

1 破坏原因分析

1.1 温度应力对结构的影响

在工程设计中温度应力对结构的影响通常被忽略不计了，但在实际管理中却发现，U形断面薄壳渡槽结构产生破坏的原因，很多是由于温度变化引起的，特别是在沈阳地区这种现象尤为明显。

根据力学的理论，可计算出由温度变化所产生的温度应力。

为了简化计算，把渡槽假想为一根无重量的杆，在温度为u时杆长为L，两端固定在不可移动的支座上，杆的截面面积为A，材料的线性膨胀系数为α，当温度下降Δu时，按热胀冷缩规律，杆将缩短ΔL。即:ΔL=αΔuL

但由于杆的两端固定，杆不能缩短。如果温度下降，相当于杆拉长了ΔL，即在杆的两端作用了F大的拉力。

式中E——混凝土弹性模量

杆内产生的拉应力为:λ=F/A=EαΔu，混凝土的线性膨胀系数α=1×10－5，弹性模量E=1.96×106N/cm2，当温度下降 Δu=30℃时，λ =1×10－5×1.96×106×30=588N/cm2=5.88N/mm2。……