鲤鱼塘水库排沙放空洞闸室结构有限元计算

为验证排沙放空洞闸室在设计运行期的安全性与合理性,采用三维有限元方法,对闸室结构的应力、位移等进行计算分析。根据有限元计算成果,对结构配筋进行设计,并采用SDCAD2.01边值法程序对配筋成果进行复核。结果表明,闸室设计均满足相关要求。     

串场河伍佑北防洪闸空间有限元静力分析

串场河伍佑北防洪闸工程是盐城市市区城市防洪重点工程之一,其在初步设计时拟采用铜坝闸结构型式.钢坝闸的底横轴为主要受力构件,底横轴位移较大时容易卡阻门槽,使闸门不能正常启闭.为了给工程设计提供依据,基于闸室结构内力分析的有限元方法对此防洪闸结构进行计算.通过计算分析闸室结构的三维模型的内力分布及位移情况并验证重要部位的安...     

江坪河水电站导流洞闸室段结构三维有限元分析

江坪河水电站导流洞已运行11年,下闸后闸室至堵头段衬砌将承受很大的外水压力,其封堵门设计挡水水头达137 m,且前期导流洞质量补充检测成果发现其存在一定的质量缺陷,为准确分析在闸门最高挡水水头情况下,不同缺陷模型组合下导流洞闸室段结构的应力及变形等情况,进行了三维有限元计算,对导流洞闸室段作出安全可靠性评价,并对相关缺陷提出相应的处理措施。     

基于有限元的黄河北闸结构计算分析

鉴于黄河北闸工程已建成18 a,闸墩,工作桥等结构多处出现裂缝,故应对其结构安全状态进行分析研究,为维修加固该工程提供依据。采用水工结构有限元计算软件计算分析黄河北闸闸室结构内力,以复核闸室结构安全状态。由于有限元计算的结构内力分布趋势与一般方法计算的结构内力分布趋势相似,故表明使用有限元软件进行水闸结构内力分析计算简便,易于工程应用,具有较好的计算精度,能满足工程计算要求。     

基于三维有限元的防洪闸底板内力计算方法研究

随着防洪闸等水利工程趋向于大型化与复杂化,传统方法很难准确计算大体积复杂混凝土结构截面应力应变状态。针对上述问题,根据某防洪闸工程实例,利用Midas GTS NX软件建立了防洪闸及其附属结构的三维有限元模型,模拟分析了不同工况下防洪闸闸室底板变形特征。结合基于文克勒地基梁的基床系数法和基于应力积分方法的三维有限元法,对比研究了防洪闸底板内力特性,发现基于应力积分的三维有限元法能够很好地模拟实际工程结构的受力特性,而基床系数法由于忽略了边荷载作用,低估了底板的最大负弯矩;利用三维有限元模型进一步探究不同范围边荷载单独作用下闸室底板结构变形特征与内力特性,结果表明闸室水压力和相邻闸室结构荷载的影响最大,在实际计算中垂直水流向1.5倍基础宽度范围内边荷载作用应重点考虑。     

整体式箱框闸室空问结构设计和研究

研究了慈溪市沿海地区在近期淤积的淤泥质粉砂土或粘土上兴建的出海排涝闸,因受边荷载影响存在较大沉降差异,造成闸室分缝处"V"型缝过大,对水闸安全运行构成威胁的基础上,徐家浦十塘闸设计成整体式箱框闸室结构来承受因不均匀沉降引起的内力,并应用三维有限元设计理论进行结构分析计算,使闸的结构更趋合理,投资略有节省的预期效果.     

整体式箱框闸室空间结构设计和研究

研究了慈溪市沿海地区在近期淤积的淤泥质粉砂土或粘土上兴建的出海排涝闸，因受边荷载影响存在较大沉降差异，造成闸室分缝处“V”型缝过大，对水闸安全运行构成威胁的基础上，徐家浦十塘闸设计成整体式箱框闸室结构来承受因不均匀沉降引起的内力，并应用三维有限元设计理论进行结构分析计算，使闸的结构更趋合理，投资略有节省的预期效果。     

泄洪闸闸室结构三维有限元静动力分析

以某水电站泄洪闸闸室为例进行三维有限元静动力分析,通过计算分析揭示闸室应力应变分布规律,特别是牛腿部位的应力应变情况,在此基础上对混凝土强度、材料分区进行评价,为闸室体型优化、结构配筋以及防震抗震设计提供依据。     

某水电站溢洪道闸室施工期温度场和温度应力有限元分析

为了闸室的安全施工,对某水电站溢洪道闸室施工期进行了三维有限元仿真计算,获得了该闸室混凝土结构温度场和应力场的分布及其随时间的变化规律,并分析了该闸室混凝土裂缝可能产生的原因,为施工过程提供参考依据.     

牟山水库溢洪闸整体计算的研究

结合牟山水库溢洪闸的具体工程,利用ANSYS有限元软件,通过对部分闸室的结构计算,分析出总长106m的整个闸室的结构内力,使得此闸的设计即保证工程结构的安全,又节约了大量工程投资。对类似工程具有很好的借鉴意义。     

三角门闸首底板内力计算分析

在三角门闸首设计时,往往不计算底板纵向内力;且传统郭氏表法计算底板横向内力时是将边墩和底板分开考虑,忽略了门库段边墩厚度相对较薄的特征,这与实际情况存在偏差。为了改进闸首结构设计,提出了两种简化算法来校核门库内底板纵向内力,同时利用有限元软件建模来验证。对比分析结果可知,在横向,郭氏表法计算的门前段负弯矩偏小,门库段、门后段负弯矩偏大,建议进行多次内力调整;在纵向,两种简化算法和有限元法计算结果接近。     

颍上县大黄闸闸室结构安全复核分析

闸室安全复核是水闸安全鉴定中的重要内容,涉及水闸地质条件、结构形式及材料性能等诸多方面。闸室安全复核的关键在于应用科学合理的计算分析方法。本文结合工程实例,针对整体式底板闸室结构特点及其水文地质条件,采用理正结构设计有限元分析软件建立闸室结构安全分析模型,分别对不同计算工况下闸室结构安全进行复核计算。复核结果表明：该水闸闸室基底应力、闸室抗滑稳定安全系数以及闸底板和闸墩结构强度均满足规范和设计要求。采用有限元分析方法,较之传统的方法,可极大地提高水闸安全复核的精度和效率,分析方法对同类水闸工程安全分析具有借鉴价值。     

闸门室混凝土与岩体粘结和分离时应力分布对比分析

针对修建在岩基上的某泄洪洞预应力工作闸门室,采用有限元计算方法,结合有限元分析软件ANSYS进行三维有限元计算。研究工作闸门室在混凝土与岩体粘结和分离两种边界条件下的应力分布,分析在分离情况下对闸门室造成的影响。计算结果表明在不同边界条件下,预应力工作闸门室应力分布的区别主要集中在闸门室上游面和压力进水口段,分离情况对闸门室造成的影响较大。研究成果可以为工作闸门室的设计和施工提供参考。     

基坑开挖对邻近船闸的影响研究

采用有限单元法对排桩支护结构下邻近船闸的基坑开挖过程进行模拟,分析了已建船闸闸室墙及支护桩的位移、闸室墙后土压力及地基反力随开挖深度变化规律以及它们之间的相互关系。结果表明：邻近船闸基坑开挖时,维持墙后的土压力,可以避免闸室墙前、后趾处的地基反力相差过大,有效地减少其横向位移,以确保闸室墙的稳定。此结论可为工程的设计及施工提供参考。     

基于MARC的和县金河口排灌站结构安全状态分析

泵站工程在结构计算时，空间三维有限元软件相比常规方法更能反应工程的实际工作状况，本文以和县金河口排灌站工程为例，采用 MARC 有限元软件建立三维结构模型，进行应力、位移研究分析，结果表明该泵房大部分构件的结构强度不满足规范要求，亟待除险加固。     

复杂地质条件下引水隧洞围岩稳定性分析

地下工程具有广阔的发展前景,而其围岩的稳定性关系到工程的施工安全以及运行安全。采用有限元分析方法,对计算模型的有限变形原理、洞室参数的选择进行了介绍。依托柳坪水电站引水隧洞工程,依据相关设计参数,建立三维整体模型,模拟了复杂地质条件下引水隧洞在开挖不支护、开挖支护完成后、地震工况条件下围岩稳定性计算结果,说明隧洞围岩主要受到压应力的作用,且通过衬砌能有效地控制围岩变形。并对结果对比分析,得出了3种工况的安全系数均大于1,隧洞围岩结构稳定性较好,且引水隧洞垂直方向变形均大大超过水平方向等结论,为施工及结构设计提供参考。     

基于有限元船闸结构应力分析研究

针对沭新河北船闸的工程实例,借助三维有限元分析软件MSC.MARC对船闸上下闸首及闸室建立有限元模型,考虑船闸在运行期中的各种工况,对船闸结构应力进行分析,得出船闸上、下闸首及闸室结构的应力分布情况,并对部分结构进行承载能力分析,从而对船闸的工作性态进行评价。实例分析表明,运用三维有限元分析能适应该船闸的复杂结构和受力特点,相对传统计算而言提高对该工程的计算效率和计算精度,且分析结果能较直观、精确反映该建筑物整体强度状况。     

考虑结构与加锚岩体联合受力的船闸闸首抗震性能研究

为研究地震作用下结构与加锚岩体的非线性接触对闸首抗震性能的影响,以某双线五级船闸的第一级闸首为例,在ADINA有限元软件中建立库水-结构-锚杆-基岩动力相互作用的整体三维有限元模型,基于约束函数的非线性接触单元模拟了闸首结构中的各类接触问题,采用动力时程分析方法模拟了地震作用下闸首结构的动力响应、锚杆受力的分布规律以及不同接触面的接触状态。结果表明:设计地震作用下闸首各边墩均向航槽侧变形,位移沿高度方向递增；锚杆轴向拉应力的最大值小于其抗拉强度；不同介质间的接触面上部有往复开合的现象,接触面最大张开度沿高度方向递增,地震结束时接触面恢复到震前的紧贴状态；设计地震作用下该船闸闸首的结构变形、结构应力、锚杆受力情况及接触面接触状态均满足规范要求,具有良好的抗震性能。     

兰州某地铁车站深基坑开挖变形特性及环境影响分析

针对兰州城区工程地质水文条件复杂的问题,为了研究该地区地铁车站深基坑开挖过程中支护结构的变形受力特点和对周边环境的影响,以迎门滩站深基坑工程为典型案例进行分析。该车站基坑所在区段属黄河漫滩区,地铁穿过地层主要为卵石土,水位5～8 m。该基坑围护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑体系。采用PLAXIS 3D有限元分析软件对该基坑建立三维有限元计算模型,土体本构模型采用土体硬化(HS)模型,依据工程实际开挖工况进行分部开挖计算,根据计算结果对桩撑式支护结构的变形和受力及基坑周边地表和地下管线的变形进行了分析。结果表明:围护桩的变形量、地表沉降量和管线位移量会随着基坑开挖深度的增加有逐渐累积的趋势,但在架设内支撑并施加预应力后,这些变形量的增速会减缓甚至变形量会减小。内支撑施加预应力之后自身轴力会有较大增加,之后基本保持不变,对其他内支撑轴力的影响较小。各变形量均在控制范围之内,满足设计和环境要求,表明该深基坑采用的钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系设计合理。研究成果可为后续黄土地区类似地铁车站深基坑工程建设提供一定的参考依据。