预应力闸墩与钢锚块接触非线性有限元分析

采用非线性有限元方法,对深溪沟水电站泄洪闸预应力闸墩与钢锚块进行了整体空间应力与变形分析,计算中考虑了预应力闸墩与钢锚块的耦合效应,并通过在两者之间设置接触单元模拟预应力闸墩与钢锚块的接触非线性,得到各设计工况下的位移分布和变形结果,全部有限元计算结果为深溪沟工程泄洪闸预应力体系设计与优化提供依据.根据有限元计算成果,对大吨位预应力闸墩所采用的钢结构支撑梁的预应力效果进行总结和评价,并与混凝土锚块的应力分布规律作了简要的对比.     

预应力闸墩锚块空腔位置的优化

对预应力闸墩锚块空腔位置进行了优化分析,计算了6种不同顺河向空腔位置方案,得到了闸墩颈部、锚块空腔表面竖向及横河向应力.锚块设置空腔后,类似于两个深梁结构,上游侧在弧门推力作用下,随着深梁厚度的增加,空腔上游侧表面拉应力降低,而下游侧在主锚索张拉力作用下,随着深梁厚度的减少,空腔下游侧表面拉应力增大.对闸墩颈部、锚块空腔表面应力进行对比分析,结果表明,当空腔位于锚块中部或稍微偏前位置时,结果较为合理.     

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.     

拱形空腔预应力锚块优化

针对预应力闸墩锚块矩形空腔表面应力过大问题,结合拱结构受力性能,提出了拱形空腔预应力锚块结构形式,运用ABAQUS软件针对5种不同起拱高度模型进行了计算,得到了闸墩颈部、锚块空腔表面竖向及横河向应力.对闸墩颈部、锚块空腔表面应力进行了对比分析.结果表明,与矩形空腔锚块相比,当采用拱形空腔锚块时可以有效降低闸墩颈部及空腔表面应力,当起拱高度为1/10~1/7跨度时,效果尤为明显;对拉锚比进行了优化研究,结果表明,当拱形空腔采用拉锚比为1.7时,与矩形空腔采用拉锚比为1.815时应力结果相当,说明采用拱形空腔预应力锚块结构形式可以降低预应力锚索用量,从而取得明显的经济效益.     

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。     

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.     

三板溪大吨位预应力中墩三维有限元分析

采用三维有限元方法,对三板溪水电站溢洪道控制段大吨位预应力中墩进行了整体空间应力与变形分析,得到了典型工况下结构整体位移、变形和结构重要部位的应力分布规律.根据有限元计算成果,评价了大吨位混凝土结构的预应力效果,探讨了减少预应力水平次锚索排数和简化张拉施工过程的可行性,并结合设计与布置要求完成了优化方案的对比计算分析.全部有限元计算结果为三板溪工程溢洪道控制段预应力体系设计与优化提供了依据.     

小湾拱坝预应力闸墩蠕变效应的有限元分析

以小湾拱坝泄洪中孔预应力闸墩为例,采用复合形法对混凝土蠕变试验资料进行拟合并得到了朱伯芳-阿鲁久仰模型公式的参数,应用有限单元方法和子模型技术相结合的方法对闸墩进行了精细模拟分析,研究了运行期闸门推力作用下的闸墩牛腿变形、应力以及预应力索等的蠕变效应及时程规律,结果表明闸墩结构不会开裂,也不会影响闸门的正常开启,最后还提出了运行管理建议.研究结果为小湾工程提供了参考,对其他类似工程也具有借鉴意义.     

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。     

非线性有限元法分析预应力砌体墙结构

集中配筋砌体中加预应力的砖砌体结构是一种能减轻砌体自重、改善结构抗震性能、提高房屋层数的合理结构形式。采用非线性有限元法对预应力砖砌体结构进行模拟分析,确定了钢筋混凝土的木构关系,并根据提前人的试验及经验公式,建立了新的砌体破坏准则及砌体在双轴作用下的本构关系,分析了预应力对砌体结构的贡献。     

夹片式碳纤维板锚具的有限元分析及设计

利用摩阻锚固原理设计出一种用于加固混凝土结构的预应力碳纤维板夹片式锚具,该锚具由夹片和锚板组成,工作时锚板、夹片以及碳纤维板互相挤压成整体。基于ANSYS有限元分析软件分析夹片式锚具的工作原理及力学模型设计锚具的关键尺寸：长100mm、锚板锥角2．0°、预紧力100kN,此时能较好满足张拉碳纤维板时的受力要求。通过两组碳纤维板锚具组装件进行静载拉力试验,结果表明该铺具具有较好的锚固夹持件能。     

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     

轮盘结构应力与变形有限元计算

通过建立轮盘的有限元模型,用有限元计算轮盘的应力与变形,得出轮盘详细的应力分布规律,并与工程中变厚度轮盘应力分析常采用的二次计算法所得结果进行比较,说明了本方法的可靠性,指出了二次计算方法存在的缺陷。通过对轮盘强度计算结果的分析,得到了一些有工程应用价值的结论。     

用于预应力混凝土结构有限元分析的等效载荷法

针对预应力混凝土结构中预应力的作用，分析了H．B．B．Moorman提出的的等效载荷法的实用性，给出了预应力沿筋向发生变化以及大垂度抛物线筋的等效载荷的高阶计算公式，提出了两种用于三维有限元的等效节点力计算方法．通过含单根和多根预应力曲线筋混凝土结构的计算实例，证明此方法对于预应力混凝土结构的三维有限元分析是有效的．此方法可为预应力混凝土结构的有限元高精度分析提供一种可能的途径．     

配索预应力网架的有限元分析

利用直接刚度法推导了空间预应力索的单元刚度，对配索预应力网架进行了有限元分析，并编制了静力计算程序。通过对结构内布索的预应力斜放四角锥网架的计算，得出了预应力网架的一些特性。     

沼泽化问题的有限单元法予测

有限单元法作为评价水文地质条件的有效手段,有着广阔的前景。本文主要介绍有限单元法予测土壤沼泽化的基本原理与应用该原理于高水头、大坡降和非均质条件下的方法,并且介绍了在实践中所获得的比较满意的结果。这对于进一步研究地下水的流动特征和农田水利建设之间的关系是有一定意义的。     

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。     

磁力轴承旋转电磁场的有限元计算及分析

建立了磁力轴承旋转电磁场的二维有限元模型并进行求解,对不同转速和线圈电流条件下的磁力线分布以及气隙磁通密度进行了分析。结果表明:在NNSS型磁极布置形式中,转子旋转时,涡流场引起磁力线变形,导致一对磁极内的磁力线非对称分布,一极增磁,一极退磁,并在磁极对之间产生较强的磁耦合;当转子旋转时,气隙磁通密度同时受到线圈电流激励的主磁场和转子转速的影响。     

基于非结构有限元的带地形海洋可控源电磁法二维Occam反演

基于非结构三角形网格的自适应有限元正演模拟,对带地形海洋可控源电磁法(MCSEM)二维Occam反演算法进行了研究。该算法正演采用基于非结构网格的自适应有限元法,能用较少的单元剖分精确地模拟复杂起伏地形和构造模型。反演运用基于高斯牛顿法改进的快速Occam算法,能快速地搜索拉格朗日乘子、减少模型的搜索量。对二维海洋油气藏模型进行了反演计算,结果表明,该算法能稳定收敛到真实模型附近,具有较高的计算精度和计算效率。通过对带地形模型的反演,讨论了起伏地形下海洋可控源电磁场二维反演效果,为准确解释MCSEM数据提供了参考。