渡槽结构动位移分析

根据渡槽的结构特点,应用ANSYS有限元分析软件,对实际工程中某渡槽进行了抗震分析,探讨了该渡槽在4种工况下的动位移变化范围,结果表明槽内是否有水对结构整体的动位移均有一定影响,所得结果可为该渡槽的抗震设计提供依据.     

大型渡槽抗震分析中流体的位移有限元模式

利用弹性体与流体位移运动方程的相似性，将弹性体有限元模式直接用于流体有限元计算，使得整个渡槽－固耦合系统具有统一的有限元计算模式。数值计算, 这种流体有限元模式计算简便，易于工程应用，具有较好的计算精度，满足工程计算的要求。     

风载下渡槽结构体系位移控制的可靠度研究

 以渡槽槽架结构的顶点位移和层间位移作为控制标准,提出了渡槽结构在风荷载作用下位移控制的可靠度分析模型;基于现行相关规范的规定,提出了渡槽槽架结构的顶点位移和层间位移限值;根据各种设计参数的随机特征,采用Monte-Carlo模拟与有限元结合的方法对渡槽结构体系位移控制的可靠度进行了研究,建议以1/550作为渡槽槽架结构的顶点位移和层间位移的控制指标值。     

梁式多侧墙渡槽结构地震位移响应分析

以开口型渡槽为研究对象,应用housner理论,建立流固耦合力学模型,选择中周期地震波,施加于渡槽结构的X、Y、Z方向,运用ANSYS分析软件及结构动力分析的时程分析法,对渡槽结构进行地震响应分析,计算4种工况(空槽、中槽过水、两边槽过水、全部过水)下,渡槽结构各部件(槽身、槽墩、侧墙、底板)的位移响应。结果可知,槽身侧墙的横向抗震能力相对较低,是各种工况下的安全控制因素;流固耦合作用下,渡槽的不同结构部位,其最不利的工作状况不同;水平向地震影响(无论是横槽向还是顺槽向)下,工况4最为不利;槽身横槽向地震位移远大于顺槽方向;水平向地震激励引起的渡槽地震响应,大于竖向激励引起的地震响应。     

恰克拉克渡槽结构静力分析

对恰克拉克跨河渡槽结构特性进行了三维有限元分析,给出了静力分析结果:渡槽纵、横、竖向应力分布和竖向剪应力分布、跨中和悬臂端槽底竖向位移,分析其受力性能。计算结果表明渡槽结构应力、变形满足设计要求,为工程实践提供依据和指导建议。     

大型渡槽结构抗震分析研究

综合分析了渡槽震动特性的各种影响因素,探讨了采用大型有限元分析软件ANSYS中的不同单元对大型渡槽进行有限元离散的方法,并对南水北调某大型渡槽在天津宁河地震波激励下的时程反应进行了分析。结果表明:随着槽内水体质量的增大,渡槽结构整体质量增大,渡槽的各阶自振频率减小,符合物理概念;在该地震波激励下结构是安全的。     

基于埋置梁广义位移法的桩基拱式渡槽受力分析

桩基拱式渡槽包含梁柱与块体结构,采用有限元分析时应分别采用梁单元与等参单元离散,存在梁单元与等参单元之间转角位移协调问题。从梁单元节点作为主节点的广义位移公式出发,建立了梁单元节点作为从节点时其转动位移与所埋置等参单元节点位移之间的埋置梁广义位移表达式。通过设置不同的网格尺寸和单元刚度,研究了梁单元与等参单元之间采用主从或从主广义位移模式对桩基上拱式渡槽结构分析的适用性,并将分析结论应用于某拱式渡槽的受力分析。研究结果表明,在保证计算精度的前提下,埋置梁广义位移法有效提高了计算效率,可用于梁板柱与块体结构的相互作用分析。     

预应力U型薄壳渡槽结构静动力分析

采用壳体单元和三维等参单元，对大型预应力U型薄壳渡槽静动力特性进行了三维有限元分析。给出了静力分析结果，并与模型试验作了对比。结果表明：结构最大压应力和最大拉应力均满足强度要求。最大位移也满足刚度要求，同时进行了结构的动力特性的计算分析，为渡槽的抗震设计提供依据。     

斜拉结构用于水工渡槽

斜拉结构是新型的承重跨越体系,它具有自重轻,跨度大,结构经济合理,施工简易、快速、便于拼装,造型美观等特点。斜拉结构主要应用于桥梁工程。利用斜拉结构的跨越能力,将其运用到渡槽工程中是国内水利工程建设中的一项新技术。斜拉渡槽的结构体系是由塔架、槽墩、斜拉索及主梁四大部分组成。它的主要特点是通过塔顶的斜拉索形成主梁的弹性支承点,从而降低了主梁的弯矩,增大了跨越能力。由于拉索是弹性支承,它的刚度可以改变,因此可以对拉索施加预拉力,并适当调整拉索刚度和预拉力,使梁、塔各主要部位的位移和内力都在比较理想的范围变化。斜拉索的水平分力对槽身纵向施加     

动水作用下大型渡槽结构有限条法地震反应分析

根据有限条法原理,把渡槽槽身划分为若干有限条,推导出渡槽槽身结构的单元刚度矩阵、质量矩阵的显示表达式.采用空间梁单元模拟渡槽支架,联接槽身和支架的支座采用弹性元件单元模拟;采用附加质量法考虑水体的动水作用;计算了大型渡槽结构在三种工况分别输入三种地震波作用下的时程响应.     

地震作用下渡槽槽架结构位移控制的可靠度研究

 以渡槽槽架结构的层间位移和顶点位移作为控制标准,提出了渡槽槽架结构在小震作用下位移控制的可靠度分析模型;基于现行相关规范,提出了渡槽槽架结构的层间位移和顶点位移控制限值;根据各随机变量的统计特征,采用Monte-Carlo模拟与有限元相结合的方法对渡槽槽架结构体系位移控制的可靠度进行了研究,为渡槽结构在地震作用下的可靠度分析和设计提供了一种新方法。     

球型支座应用于大型渡槽的隔震研究

结合实际大型渡槽工程,设计球型隔震支座NKQZ15000GD,该支座具有较高的竖向承载能力、较低的水平剪切刚度,并具有一定阻尼和复位能力;对该支座进行材料性能测试,拟合支座的力学性能参数;分别采用反应谱法和动力时程法,计算隔震渡槽在设计地震与超设计地震作用下的动力反应;分析球型隔震支座应用于大型渡槽的减震效果,根据定量分析的结果得到一些规律性的结论。     

大型U形双渡槽结构动力分析

应用三维有限元动力分析方法,建立大型U形双渡槽结构动力分析有限元模型,计算其在不同过水工况下的自振特性,并采用振型分解反应谱法分别按水工建筑物抗震设计的规范谱和穿黄工程场地危险性分析确定的场地谱计算渡槽的地震动力响应。结果表明：槽中水体对渡槽的自振特性影响显著;按场地谱计算的动力响应约是规范谱的3倍;支撑结构是渡槽抗震的薄弱环节。     

渡槽表面温度边界条件分析

渡槽长期暴露在空气中,外界温度变化对结构内力影响巨大,甚至引起建筑物的破坏,因此准确分析渡槽的温度边界条件具有重大的意义.首先从气象学和传热学原理出发,分析了建筑物的气温条件,以及由于太阳辐射引起的日辐射强度、空气散射强度、地面反射强度和地面辐射强度等,然后再根据规范经验公式计算,并以南水北调中线工程河北省段规模最大的渡槽--洺河渡槽为例,计算了顶面、东侧面、西侧面和底面随时间变化的外表面温度,最后分析了渡槽内的水温变化.     

考虑地震行波效应的渡槽动力响应分析

以南水北调中线漕河渡槽为研究对象,考虑在地震行波效应问题中,采用支座大质量法实现多点地震输入,并与一致输入的结果进行对比。结果表明:地震波多点输入考虑行波效应时,渡槽结构纵向位移峰值可增大数倍;地震效应对横向位移值的影响最为显著,对竖向位移值和应力分量的影响不大;在行波效应影响下,纵向位移和横向位移有增大趋势,竖向位移、第一主应力和第三主应力呈减小趋势。     

引丹灌区某渡槽数值计算分析及病险处理

针对灌区中渡槽普遍存在的病害现象,以引丹灌区某渡槽为研究对象,利用有限元软件对渡槽的实际使用状态进行分析,模拟渡槽在各种工况下的的运行状态。结合现场检测手段,分析渡槽产生病险的原因,为渡槽的使用状态做出科学的鉴定。分析结果表明考虑到渡槽防渗抗裂的要求,建议研究使用预应力混凝土渡槽。同时对碳纤维布加固混凝土渡槽的工艺要求做了简要的介绍。     

考虑剪力滞影响的渡槽单元刚度矩阵分析

有限元法在结构分析中的应用已经非常成熟,但是在很多具体模型中,由于要求不一样,结构单元刚度矩阵和单元质量矩阵需要考虑的内容不一样,因此结构单元刚度矩阵和单元质量矩阵的型式和内容也有所区别。文章采用理论方法推导出渡槽结构考虑剪力滞影响的单元刚度矩阵,使有限元法在渡槽结构的非线性结构反应分析中得到应用。