预应力闸墩体内锚束锚固区受力性能研究

通过有限元、模型试验及弹性理论的分析，并结合多种锚固区受力特点的比较，得到了预应力闸墩体内锚束锚固区的应力分布及开裂部位．在此基础上给出闸墩体内锚固区的配筋计算方法     

基于子模型法的对拉式预应力闸墩锚固竖井优化研究

为解决对拉式锚固竖井预应力闸墩应力集中问题,对锚固竖井尺寸进行优化,以降低锚固竖井周边拉应力。以某工程对拉式锚固竖井预应力中墩为研究对象,采用三维有限元法建立预应力闸墩整体模型进行计算分析,并从整体模型中切割出锚固竖井子模型,切割边界上施加整体模型计算得到位移值,从整体模型与子模型应力计算结果可知,切割边界上应力基本相同,验证了子模型法的合理性。在此基础上,基于ANSYS优化模块零阶优化算法对锚固竖井尺寸进行优化,采用优化后的尺寸进行应力变形计算时,正常和检修2种工况下Z向最大拉应力均降低了1.1 MPa;应力集中区正常运行工况下Y向拉应力及检修工况Z向拉应力分别减小了1.0、0.7 MPa;锚固竖井顶面X、Z向拉应力区明显减小。运用子模型法和尺寸优化技术对预应力闸墩锚固竖井进行优化,可有效降低锚固竖井周边拉应力及拉应力区范围,可为工程设计提供技术支撑。     

基于ANSYS的预应力闸墩结构布置研究

采用大型有限元结构分析软件ANSYS对某泄洪闸预应力闸墩9种工况进行计算,了解闸室段的应力、应变分布规律,模拟预应力闸墩的预应力效果.对闸墩锚索的布置形式进行分析,评价各部位混凝土应力状态是否满足设计控制要求,并验证闸室段结构形式的合理性.证明了泄洪闸正常运用时,闸墩施加预应力可有效消除弧门推力在闸墩及锚块上产生的拉应力.但当泄洪闸、厂房永久结构缝设置一道止水时,闸墩支铰区及锚块局部仍存在大于C40混凝土抗拉标准强度的拉应力,左墩锚块部位的最大拉应力为3 172.9 kPa,闸墩支铰区最大拉应力为3 262.2 kPa;设置两道止水时,闸墩尤其是左墩内侧闸墩与底板交接线上部区域存在较大的拉应力,不能满足闸墩混凝土抗裂设计要求,为闸室分缝、结构配筋提供了依据.     

闸墩复杂结构的有限元分析

陆浑水库泄洪闸闸墩体型、受力情况及边界条件都较复杂。文章根据闸墩结构特点 ,利用空间块体单元对闸墩进行有限元离散 ,计算了该闸墩在荷载作用下的强度与变形 ,给出了几个典型截面的应力等值线图和变形图 ,得出一些重要的结论。     

某水电站溢洪道预应力闸墩计算分析

应用三维有限元方法对某水电站溢洪道预应力闸墩进行了计算分析,论证了预应力锚索上游锚固端位置和形式的合理性,优化了预应力锚索的布置方案和永存吨位.研究结果可为同类结构的设计提供参考.     

水闸闸墩混凝土裂缝的成因与预防措施

分析了水闸闸墩混凝土裂缝的成因,主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩以及外部约束引起的,并着重从温度控制和改善约束条件方面提出了预防措施,已达到防止和控制裂缝的效果。     

闸墩墩颈近似计算方法

本文根据闸墩整体工作条件,将闸墩分为墩颈上游闸墩Ⅰ和墩颈下游闸墩Ⅱ两部分;按墩颈部位共轭点变位相容条件,求出上、下游闸墩的水压力分配系数α_1和α_2;沿墩高绘制y～α_1和y～α_2曲线,即可找到所需计算高程墩颈的拉力,并据此计算钢筋面积。本法在基本变位公式推导中,同时考虑了弯矩和剪力的影响,比较符合实际。     

型钢混凝土闸墩的地震谱分析

为了研究型钢混凝土闸墩的地震反应,以邕宁水利枢纽型钢混凝土闸墩为基础模型,借助ANSYS软件,采用水工抗震规范中的主流地震谱分析方法,获取用于水闸地震响应求解的设计反应谱,使用振型分解法求解型钢混凝土闸墩的地震响应.结果表明:型钢混凝土闸墩自由振动的主要形态是墩体横水流方向的左右平动,基本周期约为0.7 s;型钢混凝土闸墩的自振频率间隔较大,频率自小向大的排列属于稀疏型频率谱;地震引起的型钢混凝土闸墩变形不大,但是局部应力偏大会导致闸墩开裂,这与水利工程震害调查中闸墩常见的开裂破坏较为吻合.     

弧形闸门中的闸墩应力分析

§1.前言我們在参加洛口工程的設計工作中,接受了弧形闸門的闸墩应力分析的任务。有关闸墩应力分析的資料,仅見到闸門支座布置在闸墩角点的应力分析方法。但是实际上闸門支座常位于闸墩的中央。因此上述方法就不能滿足工程的需要。这里提出的将闸墩按无限大平钣受中力作用的应力分析方法,就消除了闸門支座位置不能任意的缺点。在洛口工程中,     

曹娥江大闸闸墩混凝土高温季节温控措施

曹娥江大闸是国内最大的河口大闸,其中闸墩施工在夏季高温季节进行.较全面地阐述了混凝土原材料取料温度值的选取及控制措施,已浇筑混凝土内外温差及降温速率的控制措施等.根据闸墩的结构及边界条件,为了控制温度应力防止裂缝的产生,在施工过程中采取了骨料预冷、冷水拌和、掺冰屑拌和、仓面遮阳、内部通冷却水及外侧保温等综合温控措施,确保了闸墩混凝土的施工质量.     

闸墩裂缝成因的非线性有限元法分析

为分析溢流坝闸墩上形式各异的裂缝的不同成因,以江西某水电站状况为例,考虑混凝土闸墩运行期温度作用的特点,运用非线性有限元法对溢流坝闸墩进行仿真计算。通过对各种实际工况、仿真计算结果与裂缝实际分布的对比分析,得出温度骤降、结构设计缺陷和闸门开启方式分别是闸墩上     

昭平台水库溢洪道闸墩裂缝非线性有限元分析

昭平台水库溢洪道建成于1970年,在运行过程中,溢洪道闸墩支座梁附近产生了贯穿性裂缝.溢洪道作为水利枢纽中的主要建筑物,其本身的可靠性是枢纽安全的重要保证,因此有必要找出溢洪道闸墩裂缝的成因,并分析带裂缝运行的闸墩是否安全、稳定.对昭平台水库溢洪道闸墩进行非线性有限元分析,成功地模拟了裂缝扩展,探讨了闸墩支座梁附近混凝土开裂的原因,提出了改进措施.计算分析成果已为工程所采用.     

昭平台水库溢洪道闸墩裂缝非线性有限元分析

昭平台水库溢洪道建成于1970年,在运行过程中,溢洪道闸墩支座梁附近产生了贯穿性裂缝。溢洪道作为水利枢纽中的主要建筑物,其本身的可靠性是枢纽安全的重要保证,因此有必要找出溢洪道闸墩裂缝的成因,并分析带裂缝运行的闸墩是否安全、稳定。对昭平台水库溢洪道闸墩进行非线性有限元分析,成功地模拟了裂缝扩展,探讨了闸墩支座梁附近混凝土开裂的原因。提出了改进措施。计算分析成果已为工程所采用。     

曹娥江大闸工程闸墩混凝土质量控制措施

曹娥江大闸工程闸墩高性能混凝土在施工期间通过采用合理的浇筑方案、科学的温控措施、有效的防裂筋、优化的配合比,成功实现了12 m高闸墩的一次性浇筑,并且保证了闸墩混凝土的施工质量,使高性能混凝土在水利工程上的应用得到了实践.     

水工弧门钢筋硁支座受力性能的试验研究

本文通过江西赣江万安水利枢纽工程表孔溢流坝闸墩弧门钢筋砼支座模型试验,研究闸墩弧门支座在水平推力作用下的力学性能。试验研究的重点是弧门支座及其附近闸墩的钢筋和砼的应力应变分布规律,闸墩局部钢筋的配筋方式(扇形状和网状)和不同配筋数量对结构受力性能的影响。文章对弧门支座及其附近闸墩的破坏机理也进行了探索,提出了水工弧门钢筋砼支座的受力模型为悬吊拉杆拱。在试验研究的基础上初步提出了闸墩局部抗裂度与强度的计算方法,对比理论分析与试验结果,符合程度较好。     

碾盘山水利枢纽泄水闸闸墩门机大梁支撑桁架安全稳定分析

为保障碾盘山水利枢纽泄水闸闸墩门机大梁支撑桁架运行安全,采用SAP2000三维结构整体性能分析与设计计算软件对支撑桁架和锚固系统进行计算,混凝土浇筑施工时,分别就桁架Ⅰ型和桁架Ⅱ型、单个钢牛腿强度、刚度和稳定性等问题进行计算并分析比较结果。结果表明,大梁支撑桁架及钢牛腿等强度、刚度和稳定性满足施工要求。     

锚块预留槽预应力闸墩结构的二维有限元计算

锚块预留槽预应力闸墩是一种新型水工结构,由于其可以提高预应力锚索的预压效果,而被广泛运用于国内外的水电工程中。为便于分析预留槽对闸墩应力状态的影响,探讨了采用二维模型进行有限元计算的可行性,并利用单元生死功能计算和分析了不同预留槽位置对闸墩的应力分布状况的影响。计算结果表明,利用二维模型进行预应力闸墩结构的有限元计算能有效提高工程设计的效率,将预留槽设置在锚块中部及靠近颈部的区域更有利于提高预应力锚索的预压效果。     

有限元法在混凝土水闸闸墩裂缝分析中的应用

本文在综合分析混凝土水闸闸墩裂缝的成因和规律的基础上，用平面有限元法（ＳＡＰ５程序）计算，分析和研究了湖南省酒埠江电站溢洪道闸墩的裂缝成因，提出修复意见；对水工混凝土建筑物裂缝成因的分析研究途径作了初步探讨。     

基于烦恼率的某泄洪闸闸墩振动舒适度评价

为定量评价水流诱发水工结构振动对人体产生的舒适度问题,对某泄洪闸闸墩进行原型振动测试,得到时域响应数据,通过构建其有限元模型并提取结构特性信息,基于反分析算法可求得泄洪闸闸墩有限元模型上任意节点的动位移均方根值,对变化得到的加速度均方根值频率计权并代入烦恼率模型计算所有节点烦恼率值,并绘制烦恼率云图,以评价结构整体的舒适度情况。结果表明:泄洪闸左右闸墩烦恼率的最大值均出现在闸墩的下游顶部,在考虑舒适性降低界限时的左闸墩烦恼率最大值为11.0%,右闸墩最大值为7.5%,其振动舒适度基本能够满足要求,同时也弥补了对于水工领域人体舒适度评价的空缺。     

辽宁葠窝水库溢流坝段裂缝状态地震反应分析

以裂缝状态下辽宁葠窝水库混凝土重力坝为研究对象,选用混凝土弥散裂缝本构模型,模拟强震下坝体裂缝产生与破损的全过程;利用耦合的拉格朗日-欧拉有限元分析法,描述库水-坝体-基岩动力耦合非线性效应,建立了溢流坝段地震反应分析三维有限元模型。通过对数值模型输入El Centro波,考虑库水水位变化状况,分析了溢流坝段强震响应规律与破坏特征,据此评价溢流坝段的强震安全性。分析表明:由于坝体先期存在的裂缝影响,坝踵区、坝趾区、牛腿区及闸墩与溢流堰交汇区均易发生开裂破坏;先期存在的裂缝与混凝土老化及结构劣化,显著降低了闸墩的整体刚度、消弱了坝体局部强度,增大了溢流坝段的动力反应。