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装配式建筑物由于具有施工简单、缩短工期、节约资金等方面的优点,近年来在农田水利工程中得到广泛应用;但同时,由于缺乏科学统一的规范,预制构件笨重、构件不通用、装配不便等问题依然在一定程度上存在。因此,对田间装配式建筑物结构形式、构件强度要求、适宜混凝土配合比等开展研究,具有重要的理论意义和实践价值。本文根据2011年扬州大学开发研究出的一种新型的装配式田间涵闸(专利号:ZL2011 20499616.X),为使该专利尽早实用化,开展以下几方面的研究工作:(1)在满足C25混凝土强度要求的条件下,寻找适合的泡沫混凝土配合比,达到轻质高强的目的。在传统混凝土建筑材料的基础上,通过适量加入发泡剂、粉煤灰和硅粉,形成泡沫混凝土。以混凝土试块28d强度和容重为试验指标,首先以粉煤灰、硅粉、发泡剂为试验因素,每因素选择3种试验水平,构造正交表,通过正交试验确定配合比,在试验室条件下,取得不同配合比情况下混凝土试块的抗压强度和容重;其次,根据正交试验结果所得混凝土试块的28d强度和容重,经正交分析,确定轻质高强的泡沫混凝土配合比;最后,根据试验分析结果,在试验室条件下,对结果进行验证,验证分析结果的正确性。研究结果表明,在粉煤灰掺量范围为10%～30%,硅粉掺量范围为3%～9%、发泡剂掺量范围为1.0%～2.0%,各离散三个水平的条件下,满足要求的最优配合比为粉煤灰掺量20%,硅粉9%,发泡剂1%。(2)以080田间涵闸洞首为例,对田间装配式涵闸结构受力进行分析,推求田间涵闸洞首挡土墙插入底板上预留的插槽深度,判断常见的田间涵闸的底板厚度能否满足要求;通过有限元软件Abaqus对典型涵闸洞首进行建模,研究田间涵闸洞首整体稳定性、结构强度等,判断洞首底板、挡土墙、翼墙结构的混凝土抗压强度与抗拉强度是否满足要求。研究结果表明:常见C25混凝土涵闸的底板厚度取20cm可以满足使用要求,田间涵闸洞首整体稳定性、结构强度均能满足规范要求。(3)通过对田间涵闸断面进行定型设计,以此确定农田水利工程建设中的常见田间涵闸断面规格尺寸。根据计算结果可知,当田间涵闸控制面积≤100亩时,采用Φ40;控制面积100～300亩时,采用Φ60;300～500亩时,采用Φ70;500～800亩时,采用Φ80;800～1000亩时,采用Φ100涵管。